生物柴油生产工艺概述
生物柴油是由植物油或动物脂的脂肪酸烷基单酯组成的柴油燃料替代品。现今,大多数生物柴油由大豆油、甲醇和胆碱酯酶催化剂生产而成。然而,还有许多不易消化的廉价油脂可用于生物柴油转化。
生物柴油的生产流程包括物理精炼、甲醇预酯化、酯交换反应、重力沉淀、水洗与分层、甘油分离、粗制甲酯获得、水分脱出、甲醇释出、催化剂脱出,最后获得精制生物柴油。整个流程实现闭路循环,原料得到充分利用,实现清洁生产。
化学法生产生物柴油存在反应温度高、工艺复杂、能耗高、油脂原料中的水和游离脂肪酸影响生物柴油得率及质量等问题。此外,化学法生产需要大量碱性催化剂,原料成本占总成本的75%,限制了生物柴油的实用化。
生物酶合成法解决了化学法生产生物柴油的缺点,具有条件温和、醇用量小、无污染排放的优点。然而,脂肪酶对短链脂肪醇转化率低,对酶有毒性,副产物甘油和水难以回收,对酶有毒性,这些问题是生物酶法工业化生产生物柴油的主要瓶颈。
酶法生产生物柴油的技术经济指标包括:95%以上的转化率,86%以上的分离精制收率,97%以上的甲酯含量,符合德国生物柴油生产标准,成本低于3058元/t,燃烧性能优于0号柴油,有毒物质排放降低35%以上。
“工程微藻”法是一种新的生物柴油生产途径。通过现代生物技术,将硅藻类的一种“工程小环藻”的脂质含量提高到60%以上,具有高生产能力、节约农业资源、比陆生植物单产油脂高出几十倍、不含硫、燃烧时不排放有毒害气体等优越性。微藻的基因工程改造使油含量增加,以及分泌到细胞外,有望带来石油与汽车工业的变革。
扩展资料
生物柴油(Biodiesel)是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油是生物质能的一种,它是生物质利用热裂解等技术得到的一种长链脂肪酸的单烷基酯。生物柴油是含氧量极高的复杂有机成分的混合物,这些混合物主要是一些分子量大的有机物,几乎包括所有种类的含氧有机物,如:醚、醛、酮、酚、有机酸、醇等。 复合型生物柴油是以废弃的动植物油、废机油及炼油厂的副产品为原料,再加入催化剂,经专用设备和特殊工艺合成。