生物柴油的发展现状

2024-06-30

生物柴油的发展现状(精选九篇)

生物柴油的发展现状 篇1

西方国家生物柴油产业发展迅速。近年来,西方国家加大生物柴油商业化投资力度,使生物柴油的投资规模增大,开工项目增多。美国、加拿大、巴西、日本、澳大利亚、印度等国都在积极发展这项产业。我国生物柴油的研究与开发起步较晚,但发展速度很快,一部分科研成果已达到国际先进水平。研究内容涉及油脂植物的分布、选择、培育、遗传改良及其加工工艺和设备。现阶段各方面的研究都取得了阶段性成果,这无疑将有助于我国生物柴油的进一步研究与开发。中国“十一五”规划中明确规定,要大力发展可再生资源,扩大生物柴油的生产能力。可以预计,在未来几年内,我国在该领域的研究将会有突破性进展并达到实用水平。

我国生物液体燃料目前主要以燃料乙醇和生物柴油为主。理论上讲,我国生物液体燃料的发展潜力巨大。麻疯树、黄连木等油料植物可满足500万吨生物柴油装置的原料需求,废弃动植物油回收每年可生产约200万吨生物柴油。近年来,我国相继建成了许多年产量过万吨的生物柴油厂。预计到2010年,我国生物柴油需求量将达2000万吨,生物柴油行业投资前景将非常乐观。

一、生物柴油的优越性

生物柴油是清洁的可再生能源,它是以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料,是优质的石油柴油代用品。生物柴油是典型的“绿色能源”,大力发展生物柴油对经济可持续发展,推进能源替代,减轻环境的污染压力,控制城市大气污染具有重要的战略意义。生物柴油的优越性主要体现在以下几个方面:(1)原料易得且价廉。用油菜籽和甲醇为生产原料,可以从根本上摆脱对石油制取燃油的依赖。(2)有利于土壤优化。油菜可与其他作物轮种,改善土壤状况,调整平衡土壤养分,挖掘土壤增产潜力。(3)副产品具有经济价值。生产过程中产生的甘油、油酸、卵磷脂等一些副产品市场前景较好。(4)适用性广。除了做公交车、卡车等柴油机的替代燃料外,还可以做海洋运输、水域动力设备、地质矿业设备、燃料发电厂等非道路用柴油机之替代燃料。(5)保护动力设备。生物柴油较柴油的运动粘度稍高,在不影响燃油雾化的情况下,更容易在汽缸内壁形成一层油膜,从而提高运动机件的润滑性,使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低,使用寿命长。(6)具有较好的安全性能。由于闪点高,生物柴油不属于危险品,在运输、储存、使用等方面更安全。(7)具有良好的燃料性能。十六烷值高,燃烧性好于柴油,燃烧残留物呈微酸性,使催化剂和发动机机油的使用寿命加长。(8)具有可再生性能。作为可再生能源,与石油储量不同,它是以农作物为原料,可供应量永远不会枯竭。(9)具有优良的环保特性。主要表现在由于生物柴油中硫含量低,使得二氧化硫和硫化物的排放低,可减少约30%(有催化剂时为70%);生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃,因而废气对人体损害低于柴油。(10)减排温室气体。欧洲目前第一代生物燃料的全生产循环所排放的温室气体比其所替代的常规燃料的排放减少约35%—50%,第二代生物燃料预计将可减少约90%的温室气体排放。(11)巨大的社会效益。“地沟油”是生物柴油的主要原料之一,因此可以到饭店集中收购“地沟油”用来炼制生物柴油,实现真正意义上的变废为宝。如此一来,既可以实现“地沟油”本身所具有的价值,创造客观的经济效益,又可以很大程度上控制“地沟油”流入不法分子手中,杜绝“地沟油”回流到餐桌,保障消费者的生命健康和饮食安全。可以集中回收废弃橡胶、塑料的有机制品作为炼制生物柴油的原料,避免对这些有毒有害垃圾进行焚烧造成严重的环境污染———主要是土壤污染和空气污染,从而实现环境和经济效益的双丰收。总之,“生物柴油”对落实以人为本的科学发展观有着举足轻重的作用,是构建资源节约型、环境良好型社会的重要环节,是建设社会主义新农村与和谐社会的创举。

二、生物柴油的应用前景分析

(一)生物柴油的自身竞争力不断提高

目前全球炼油厂加工的原油平均相对密度是0.8514,平均含硫量是0.9%;近期,平均相对密度已上升到0.8633,含硫量已上升到1.6%。炼油厂要在现有基础上,使柴油含硫量低、有良好的安定性及润滑性、较高的十六烷值和清净性,必须在装置调整上投入大量资金,并由此带来油品生产成本的提高,在这方面,各发达国家的炼油厂均投入了重金。从美国的情况看,美国从20世纪90年代初启动油品清洁化,已累计投入了300多亿美元。由此造成的油品成本提高使目前美国炼油厂吨毛利仅在每桶1美元左右,维持微利状态,有的企业甚至亏损;从欧洲的情况来说,欧洲炼油厂要达到2000年欧盟燃油规格,估计需要投资200亿—300亿美元。欧洲石油工业协会估计的投资更高,该组织认为要达到2000年和2005年的柴油规格,需要投资440亿—500亿美元。

随着生物柴油生产工艺的改进,使用生物柴油的发动机即可使用普通柴油的发动机(对有些机型仅需换密封圈和滤芯),无需作任何改动,生物柴油可与普通柴油在油箱中以任何比例相混,并对驾驶动力无任何影响,驾驶者根本无法区分两者的驾驶动力差别。加之柴油替代燃料所用原料随着规模种植价格日趋低廉,使柴油替代燃料的生产成本逐步下降,与常规柴油的价格正在缩小,如美国生物柴油的价格已从每升1.06美元降到0.33—0.59美元,这个价格与普通柴油的价格差不多。

(二)政府对生物柴油的开发应用采取扶持政策

目前许多国家如美国、德国、法国、丹麦、意大利、爱尔兰和西班牙等对生物柴油采取了相应的扶持政策。为了进一步鼓励使用生物柴油,美国农业部决定今后两年每年拿出1.5亿美元补贴生物柴油等生物燃料的使用,目前美国至少有5个州正在考虑制订税收鼓励政策。在欧洲生产生物柴油可享受到政府的税收优惠政策,其零售价低于普通柴油。据Frost&Sullivan企业咨询公司最新发表的“欧盟生物柴油市场”报告,为实现“京都协议”规定的目标(在2008-2012年,欧盟将减少8%的二氧化碳排放量),欧盟即将出台鼓励开发和使用生物柴油的新规定,如对生物柴油免征增值税,规定机动车使用生物动力燃料占动力燃料营业总额的最低份额。新规定的出台不仅有助于欧盟生物柴油市场的稳定,而且生物柴油营业额将从2000年的5.035亿美元猛增至24亿美元,平均年增25%。

我国对可再生能源生产企业采取了减半征收增值税的优惠措施。自《可再生能源法》颁布以来,国家对可再生能源的政策支持框架已经初步确立,并出台了一系列配套政策和细则。2006年1月,国家发改委颁布了《可再生能源产业发展指导目录》、《可再生能源发电有关管理规定》等法律。2006年6月,财政部出台了《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》(财建[2006]237号文件),生物柴油、燃料乙醇等可再生能源的开发利用项目被列为专项资金重点扶持对象,可再生能源的发展已经迎来了政策的春天。6月7日国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议,审议并原则通过了《可再生能源中长期发展规划》。国家和地方从“十五”起就对可再生能源生产企业在资金和财税两个方面加以大力支持。

(三)现代柴油机促使汽车车型柴油化的趋势加快

在欧洲,1999年新购柴油轿车比例约为30%,法国甚至达到48%。2000年,欧洲市场上柴油轿车的销售量达到440万辆,比1995年翻了一倍。现在经济型轿车主要生产厂商如大众、雷诺、欧宝和福特的顾客中,几乎有一半需要柴油车。目前,在欧洲轿车市场上,新型柴油轿车购买率达30%,专家预言:到2009年,欧洲每2辆新车中就有1辆是柴油车。在美国市场上,商用车(即我国所称的卡车、客车)的90%为柴油车;在日本,将近10%的轿车是柴油轿车,38%的商用车为柴油车。美国、日本及欧洲的重型汽车全部使用柴油机为动力。许多国家在税收、燃料供应等方面予以政策上的倾斜,敦促柴油发动机的普及和发展。我国柴油汽车生产比例已由1990年的15%上升到1998年的26%。1997年我国生产的重型载货汽车和大型客车全部采用柴油发动机;65.9%中型载货汽车采用柴油发动机,53.5%中型客车采用柴油发动机;55.4%和29.4%的轻型载货汽车、轻型客车也开始采用柴油发动机。我国1994年颁布的《汽车工业产业政策》明确提出,总重量超过5吨的载客汽车、载货汽车在2000年后主要采用柴油为燃料。未来的几年,是中国汽车工业腾飞的时代。因此,我国柴油车产量的增长趋势还将继续下去,汽车柴油化是中国汽车工业的一个发展方向。

汽车车型柴油化趋势的加快主要是由于现代柴油机采用了电控发动机控制系统、高压燃油直喷式燃烧系统以及废气排放控制装置,已完全克服了传统柴油机的缺点,能够满足现行的国际排放标准,而这些装置和技术要求柴油含硫量低,有良好的安定性及润滑性,较高的十六烷值和清净性等。随着现代柴油机使用生物柴油燃料技术的成熟,目前在世界范围内出现的这种汽车车型柴油化趋势会进一步加快。据专家预测,在2010年以前,柴油需求年均增长3.3%,到2010年,世界柴油的需求量将从目前的38%增加到45%。而世界范围内柴油的供应量严重不足,给生物柴油留下了广阔的发展空间。

摘要:本文概述了清洁柴油标准的演变, 介绍了生物柴油的主要特性、开发应用情况及社会效益。从生物柴油的竞争力不断提高、政府对生物柴油的开发应用采取扶持政策和汽车车型柴油化趋势三个方面分析了生物柴油的发展前景。

关键词:生物柴油,环境保护,发展前景

参考文献

[1]朱行.植物油制成生物柴油[J].粮食与油脂, 2001, (5) :50.

[2]王庆一.中国能源现状与前景[J].中国煤炭, 2003, (5) .

生物柴油的发展现状 篇2

发展生物柴油促进湖北生物质能产业化

生物质能源具有优良的`环保特性,是可再生能源.大力发展生物质能源,对于能源自给度不高的湖北省具有重要意义.生物质能利用方式较多,选择一种既能发挥湖北地域特色又充分利用湖北资源的生物质能利用方式,对发展湖北生物质能产业至关重要.根据湖北农业资源特色,通过分析,认为以油菜来制取生物柴油既能充分利用湖北油菜资源,发展生物质能产业,又可增加农民收入,是发展生物质能产业的一条可行途径.

作 者:丁文斌 董利民 DING Wen-bin DONG Li-min  作者单位:丁文斌,DING Wen-bin(华中农业大学经济管理学院,武汉,430070)

董利民,DONG Li-min(华中师范大学经济学院,武汉,430079)

刊 名:湖北农业科学  ISTIC PKU英文刊名:HUBEI AGRICULTURAL SCIENCES 年,卷(期):2006 45(6) 分类号:S216 关键词:生物柴油   生物质能源   产业化  

生物柴油发展的技术切入探究 篇3

1 背景

我国在“八五”、“九五”、“十五”分别从开发能源作物、生物柴油生产实验、生物柴油车辆实验等层面支持了可再生液体油品的发展。在这些政策和资金支持之下, 我国生物柴油产业逐渐进入推广阶段, 并且在原料供应和技术应用方面已经逐渐形成自己的特色。

在国外, 生物柴油层掀起了三次热潮。生物柴油已经在一些欧美国家和日本形成产业。以美国为例, 美国1999年还只有3个主要的汽车运输公司使用生物柴油, 到2000年就已经超过了40个。德国现有的生物柴油加油站已经达到了900多个, 并且规定在主要交通要道只准销售生物柴油, 德国还制订了生物柴油国家标准。日本每年产生废弃用油40万t, 为生产生物柴油提供了丰富的原料[2]。

2 主要工艺技术及制约因素

目前国际上通用的工业化技术是以酸碱或改性酸碱为催化剂处理低凝点低酸值的原料油来生产生物柴油。超临界与酯酶催化技术作为储备技术, 多停留在实验室或者中试或工业试验阶段。

生物柴油生产工艺主要是化学催化酯交换法。但化学法存在一些不可避免的缺点, 如传统的碱催化在室温下反应速率太慢, 植物油的酯交换 (特别是甲基化) 过程, 因初期反应混合物为两相, 传质受到限制而进行得很慢, 甘油回收和催化剂脱除困难, 反应不完全, 当油中含有游离脂肪酸或水时会生成皂化产物, 严重影响生物柴油得率及品质, 反应使用过量的甲醇, 后续处理较繁琐, 废碱 (酸) 液排放容易对环境造成二次污染等[3]。

生物酶催化法合成柴油由于具有反应条件温和、醇用量小、混在反应物中的游离脂肪酸和水对酶催化剂无影响, 反应液静置后, 脂肪酸甲酯即可分离, 无污染物排放等优点, 日益受到重视。但利用生物酶法制备生物柴油仍存在着一些亟待解决的问题, 如反应物甲醇容易导致酶失活, 副产物甘油影响酶反应活性及稳定性, 酶的使用寿命过短, 成本高等, 成为生物酶法工业化生产生物柴油的主要瓶颈[4]。

3 国内外技术进展

在政府的重视和各研究机构、企业的大力推动下, 新方法层出不穷, 大大促进了技术的进步。在国外, 加拿大BIOX公司正在将David Boocock公司开发的技术 (美国专利6642399和6712867) 推向工业化, 该工艺不仅可提高转化速度和效率, 而且可采用酸催化步骤使含游离脂肪酸高达30%的任意原料转化为生物柴油, 可降低生产费用高达50%。BIOX公司新开发的方法使用共溶剂, 可形成富油单相系统, 反应在室温下快速进行, 10 min内反应可完成95%, 而现有工艺要几个小时[5]。Diester工业公司另一先进的工艺是创新采用在连续流动反应器中油与甲醇强化混合, 采用多相催化剂 (两种非贵金属的尖晶石混合氧化物, 属首次应用) , 避免采用均相催化剂工艺所需的几个中和、洗涤步骤, 不会产生废物流, 可大大降低投资费用。日本大阪市立工业研究所成功开发使用固定化脂酶连续生产生物柴油, 分段添加甲醇进行反应, 反应温度为30℃, 植物油转化率达95%, 脂酶连续使用100 d仍不失活。反应后静置分离, 得到的产品可直接用作生物柴油[6]。日本关西化学工程公司推出一种简易的低费用工艺, 采用全细胞生物催化剂用于废植物油的反酯化。新技术将Rhizopas Oryzae细胞固定在由聚氨酯泡沫制作的生物质支撑多孔颗粒 (BSP) 上, 以培养脂肪酶。添加戊二醛的0.1%溶液用于稳定Rhizopas Oryzae细胞, 并改进脂肪酶活性, 反应在约30℃下进行, 甲酯产率可达到90%, 在6个批量循环之后, 脂肪酶活性仍可保持[7]。

在国内, 东南大学生物柴油研究取得了新的进展, 该工艺采用负载型固体碱作催化剂, 在固定床中进行催化反应, 生物柴油的转化率达95%, 且容易连续化、规模化生产以及对生产过程进行自动化控制[8]。北京化工大学开发了具有我国自主知识产权的酶法合成生物柴油新工艺, 投建了国内外第1套200 t·a-1酶法生产生物柴油的中试装置, 具备了建设万t级酶法生物柴油装置的产业化条件。技术优点是: (1) 酶法专用假丝酵母脂肪酶, 酶化率可达95%以上, 发酵水平为8000 U·m L-1, 生物柴油产品中酶的成本仅0.12元·L-1; (2) 开发的酶固定方法及膜反应器, 总体技术水平达到国际先进水平; (3) 生物柴油酶反应分离耦合工艺也于2005年通过鉴定[9]。近年清华大学研制成功生物酶法转化可再生油脂原料制备生物柴油新工艺, 突破了传统酶法工艺瓶颈。

4 生物柴油发展的技术突破切入点

4.1 传统化学催化技术上的突破

在新的革命性技术没有推出来前, 可以通过改进和提高原有工艺水平, 提高市场竞争力。通过催化反应工程的研究开发新型催化剂, 包括固体酸和碱催化剂、纳米级催化材料与催化剂、相转移催化技术、多功能催化剂、膜催化材料等提高催化剂的性能, 提高转化收率及产品品质、反应速率, 消除污染因素。工艺设备上则采用自动化新型连续反应器, 优化工艺路线, 减少处理及分离过程, 缩短反应时间, 提高单套设备的产能规模, 以达到规模化效益。

4.2 超临界反应工艺

在超临界状态下, 甲醇具有疏水性, 介电常数比较低, 甘油酯完全溶解在甲醇中, 形成单相反应体系, 酯交换反应速度快, 甲酯总收率提高。由于过程中无催化剂, 不仅产物提纯简便, 而且无废水产生, 酯交换过程更加简单、安全和高效。传统化学法因所用植物油不同, 最佳反应温度为20~60℃, 时间为1~8 h, 采用超临界甲醇可降低到4 min, 对原料油的要求也低, 可使用水含量及酸值较高的废油, 未经处理即可得到转化率98%以上的生物柴油, 超临界甲醇既是反应介质, 又是反应物与催化剂[10]。目前超临界技术常采用两种反应装置, 即Dadan Kusdiana的管式反应器和Ayhan Demirbas高压反应釜[11]。

4.3 生物酶转化法

生物酶转化法经历了从游离脂肪酶到固定脂肪酶再到全细胞酶催化剂三个阶段。游离脂肪酶催化剂的脂肪酶主要是酵母脂肪酶、假单细胞脂肪酶, 假丝酵母脂肪酶、根霉脂肪酶、毛霉脂肪酶和猪腋脂肪酶等。脂肪酶选择性好, 催化活性高, 但价格昂贵, 使用它作催化剂生产成本较高, 限制了其在生产中的应用。解决此问题的方法, 一是采用脂肪酶固定化技术, 使其能重复应用, 二是将整个能产生脂肪酶的细胞作生物催化剂。固定化技术引入后可大大提高酶的稳定性和重复使用率并降低成本。可以说固定化技术的运用, 为实现生物柴油的工业化生产迈出了坚实的一步, 其缺点是酶用量过大, 要加入质量分数为30% (与油质量相比) 的酶。如果使用全细胞酶作催化剂, 并将其吸附在一些多孔、可渗透生物质支撑物中, 就可以省去复杂的酶纯化和固定化过程, 会大大降低工业生产成本。有研究者构建出以根霉脂肪酶的酿酒精酵母MT8-1, 其脂肪活力可达474.5 IU·L-1, 采用预先冻融或风干方法增强酵母细胞的渗透性后, 将其用于催化由大豆油合成脂肪酸甲脂的反应, 反应液中甲酯质量分数为71%。在进一步研究中, 将细胞与多孔载体共同培养80~90 h后, 直接将甲醇分3次加入发酵液, 所得甲酯质量分数达90%, 与用胞外酶作催化剂的效果相当。全细胞酶作催化剂在工业生产中应用潜力巨大, 通过基因工程技术, 提高脂肪酶的表达水平及对甲醇的耐受性等, 可以进一步提高全细胞酶的效率[12]。

4.4 工程微藻法

“工程微藻”生产柴油是国际上最前沿的研究, 国外正投入大量资金寻求突破。利用“工程微藻”生产柴油具有重要经济意义和生态意义。微藻生产能力高, 用海水作为天然培养基可节约农业资源, 比陆生植物单产油脂高出几十倍, 生产的生物柴油不含硫, 燃烧时不排放有毒害气体, 排入环境中也可被微生物降解, 不污染环境, 发展富含油质的微藻或者“工程微藻”是生产生物柴油的一大趋势。21世纪合成生物学的兴起, 采用基因重组技术、转基因技术、计算机辅助设计、基因人工合成与次生代谢工程等将富产油藻类细胞进行生物炼制的合成生物技术-基于系统生物学的基因工程改造代谢途径等, 使油含量增加, 以及分泌到细胞外等, 一旦成功产业化将带来石油与汽车工业的一场变革。

5 结语

在节能减耗、可持续发展的要求下, 清洁能源起着举足轻重的作用, 加大政策支持和研究投入迫在眉睫, 生物柴油产业的突破将开创清洁能源的新局面。

摘要:主要介绍生物柴油的生产工艺及新进展, 重点分析生产生物柴油的化学转酯法和生物转酯法在实际工程中存在的制约因素及技术发展的切入探究。

关键词:生物柴油,化学催化,生物催化

参考文献

[1]徐锭明.中国的能源现状与能源政策[C].北京:APEC可再生能源研讨会, 2005.

[2]陈和.酯交换制备生物柴油的催化反应过程研究[M].北京:清华大学出版社, 2006.

[3]Li Sheng-Feng, Chen Jyh-Ping, Wu Wen-Teng.Electro-spun polyacrylonitrile nanofibrous membranes for lipa-seim mobilization[J].Journal of Molecular Catalysis B:Enzymatic, 2007, 47 (3-4) :117-124.

[4]National Research Couneil.Beyond the molecular fron-tier;Challenges for chemistry and chemical engineering[M].Washington D C;National Academy Press, 2003.

[5]Narine S S.Seeds of change:the growing trend of pro-ducing biodegradable polymers from oilseed crops[N].Canadian Chemical News, 2004-01-01.

[7]Wenschuh H.Combinationial synthesis hits the spot[J].J Comb chem, 2000, 2:361.

[8]周晶, 聂小安.负载型固体酸催化制备生物柴油研究进展[J].生物质化学工程, 2008, (1) :96-99.

[9]张伦, 张无敌.酶催化制备生物柴油的研究进展[J].湖北农业科学, 2010, 49 (5) :1229-1231.

[10]唐胜兰, 张建安, 武海棠.超临界法制备生物柴油的研究[J].现代化工, 2006, 26 (2) :391-394.

生物柴油供应合同 篇4

甲方:

乙方:代表人: 代表人:

经双方协商一致,签订生物柴油供应合同条款如下:

一、甲方供应生物柴油给乙方使用。

二、甲方承担乙方油箱一半费用,另一半乙方承担。但必须保证使用甲方生物柴油两年以上;如果乙方停止甲方送油,要赔偿甲方油箱费用及甲方投入的费用。

三、甲方供给乙方生物柴油价格为每吨叁仟玖百元整(¥3900.00/吨),甲方不提供发票。

四、乙方使用甲方生物柴油的费用必须一月一结,每月1-8日结算。不得拖欠,如有拖欠甲方可停止供油。

五、乙方应提前1-2天通知甲方送油。

六、交货方式、地点:甲方送油到乙方指定地点。

七、甲乙双方必须按如下期限(供货),乙方需提前12小时通知甲方送货、地点及数量,如甲方没能在指定时间及地点把油送到位,所造成的停工损失由甲方承担。

八、生物柴油价格随市场变化调整,如双方不能合意,双方有权终止合同。

九、本合同一式二份,甲乙双方各一份,本合同签字生效。

甲方:

代表人:

乙方: 代表人: 联系电话:

我国生物柴油研究现状及发展对策 篇5

生物柴油是清洁可再生能源, 具有突出的环保性能, 无毒性, 不含芳香烃等有害物质。与传统柴油相比, 生物柴油具有润滑性能好, 储存、运输、使用安全, 抗爆性好, 燃烧充分等优势;既可作为添加剂促进燃烧效果, 其本身也可作为燃料, 适用范围广。同时, 发展生物柴油对于调整农业结构、增加农民收入、改善生态环境等具有重要意义。

1 生物柴油与传统柴油相比的优势

1.1 生物柴油的经济价值

生物柴油的原料是可再生资源, 用之不竭。可以肯定, 在不久的将来, 随着生物柴油生产技术的不断改进, 生产成本的不断降低, 这种可再生的新型能源一定会成为世界能源产品中的佼佼者。

1.2 生物柴油的环保价值

与传统柴油相比, 生物柴油所含的二氧化碳及其他污染成分低许多。根据美国环保局的资料, 使用生物柴油的汽车, 尾气中的过氧化氢可降低20%, 二氧化碳可降低12%。另外生物柴油无毒、易降解。它的毒性低于食盐, 降解度好过食糖, 在人口众多、污染严重的中国实在是一种不可多得的优质油品。

2 生物柴油的原料种类

2.1 动物油脂

动物油脂包括猪油、牛油、羊油和鱼油等。

2.2 植物油脂

用于生产生物柴油的植物有大豆、油菜、棉花、蓖麻等油料作物, 以及油棕、黄连木、麻疯树、乌桕树、文冠果树等油料林木果实。发展植物油脂生产生物柴油, 可以走出一条农林产品向工业品转化的富农强农之路, 有利于调整农业结构, 增加农民收入。

2.3 微生物油脂

目前研究较多的是酵母、真菌和藻类, 能够产生油脂的细菌则较少。利用微生物生产油脂有许多优点, 微生物细胞增殖快, 生产周期短, 生长所需的原料丰富, 价格便宜, 同时不受季节、气候变化的限制, 能连续大规模生产, 生产成本低。因此, 微生物油脂具有巨大的应用潜力和开发价值。

2.4 废弃油脂

废弃油脂主要包括餐饮废油、地沟油、炒菜和炸食品过程产生的煎炸废油等。以废油脂为原料生产生物柴油, 可大大减少废油脂的现存量, 减少燃料对化石资源的依赖和环境污染, 同时可降低生物柴油原料的成本。废油脂作为替代燃料与石化柴油相比尽管存在黏度大、挥发性差、与空气混合效果不好、易发生热聚合等问题, 但经过酯交换能够完全满足柴油代用理想品所具备的性能。李积华等以“地沟油”为原料、王延耀等以废食用油为原料, 用Na OH催化制备生物柴油, 其产率都在90%以上。

3 生物柴油生产方法及工艺

3.1 直接混合法

Adans等将脱胶的大豆油与2号柴油分别以1:1和1:2的比例混合, 在直接喷射涡轮发动机上进行600h的试验。当两种油品按1:1混合时, 会出现润滑油变浑以及凝胶化现象, 而1:2的比例不会出现该现象, 可以作为农用机械的替代燃料。Ziejewski等将葵花籽油与柴油按1:3的体积比混合, 测得该混合物在40℃下的黏度为4.88×10-6 m2/s, 而ASTM (美国材料试验标准) 规定的最高黏度应低于4.0×10-6 m2/s, 因此该混合燃料不适合在直喷柴油发动机中长时间使用。

3.2 微乳液法

将动植物油与溶剂混合制成微乳状液也是解决动植物油高黏度的办法之一。1982年Georing等用乙醇水溶液与大豆油制成微乳状液, 这种微乳状液除了十六烷值较低以外, 其他性质均与2号柴油相似。Ziejewski等以53.3%的冬化葵花籽油、13.3%的甲醇以及33.4%的1-丁醇制成乳状液, 在200h的实验室耐久性测试中没有严重的恶化现象, 但仍出现了积炭和使润滑油黏度增加等问题。

3.3 高温热裂解法

1993年, Pioch等对植物油经催化裂解生产生物柴油进行了研究。将椰油和棕榈油以Si O2/Al2O3为催化剂, 在450℃裂解。裂解得到的产物分为气液固三相, 其中液相的成分为生物汽油和生物柴油。分析表明, 该生物柴油与普通柴油的性质非常相近。

3.4 酯交换法

3.4.1 碱催化酯交换反应

酸和碱是目前普遍使用的生产生物柴油的催化剂, 其生产因原料的不同而包括多种工艺。以精炼油脂为原料的生产工艺是在60~70℃、0.1Mpa下, 由碱性催化剂催化的间歇或连续反应, 一般采用6:1的醇油比。混合产物经静置分为上下两层, 下层为甘油层, 上层是甲酯层。将上层的甲酯取出, 洗去带出的甘油, 再进一步反应得到最终产品。过量的甲醇经冷凝被送入精馏塔中纯化后再循环使用。

3.4.2 生物酶催化催化酯交换反应

目前化学法生产生物柴油使用的催化剂存在难以分离以及所需能量太大等问题, 都可以通过使用酶催化剂加以解决。例如, 以多孔高岭石作为载体的固定酶催化剂, 与其他催化剂相比, 不但寿命长, 无需经常更换, 而且活性高, 易于分离, 是一种性能上和经济上都具有竞争力的新型催化剂。Ban等以橄榄油和油酸为原料进行酶催化反应, 产物中的甲酯含量达到90%。如何提高酶的活性和防止酶中毒是该方法的关键。

3.4.3 无催化剂条件下生产生物柴油

为了解决酯交换反应中遇到的成本高、反应时间长、反应物与催化剂难于分离等问题, 研究人员开发了不使用催化剂的新工艺。M.Diasakou等研究了在加热条件下大豆油与甲醇的酯交换反应, 进行了动力学研究, 得到了无催化剂条件下反应的特点。Saka和Kusdiana提出了生产生物柴油的临界法。反应在一预加热的间歇反应器中进行, 反应温度350~400℃、压力45~65Mpa, 菜籽油与甲醇的原料比为1:42。研究发现, 经过超临界处理的甲醇能够在无催化剂存在的条件下与菜籽油发生酯交换反应, 其产率高于普通的催化过程, 且反应温度较低, 同时还避免了使用催化剂所必需的分离纯化过程, 使酯交换过程更加简单、安全和高效。

4 生物柴油应用中存在的问题及开发策略

4.1 存在的问题

4.1.1 原料不足, 供给不稳定

由于我国可耕地面积有限, 动植物油脂的生产尚不足以满足居民的食用消费, 并且每年需要大量进口, 价格偏高;能源树种由于生产周期较长, 能源林基地建设投资巨大, 目前只能少量提供, 难以形成大规模效应, 而且由于能源树的种植区域多分布在偏远地区, 道路交通通达率较低, 收集和贮存等物流范围势必受到限制, 也对生物柴油的原料需求带来了不便。廉价的废弃油脂面临收集系统不健全、收集利用率低的问题, 且成分复杂, 也难以形成大规模化发展。微生物油脂现有菌体含油率不高、产油率低, 并且发酵工艺、油脂提取工艺都有待于进一步攻关研究。

4.1.2 资金缺乏

能源林基地建设投资巨大, 没有足够的经费用于能源林的培育, 影响生物柴油原料的供给, 不能保障未来产业规模化发展所需要的原料。

4.1.3 生物柴油标准发展滞后

相对产业发展来说, 目前我国生物柴油的标准制定大为滞后, 正式颁布实施的只有一个 (GB/T20828-2007柴油机燃料调合用生物柴油 (BD-100) , 难以为产业发展提供服务和支撑。

4.2 生物柴油开发策略

4.2.1 建立稳定可靠的原料基地

利用转基因等生物技术改良传统油料作物, 提高其产量和出油率, 并合理利用非耕地或农闲地大量种植, 协调我国粮食安全与能源安全的矛盾;在山地、高原、丘陵地区甚至沙地适宜地选育、种植适合不同地域的高产含油树种, 并组织科研攻关, 进一步开发利用自然界中还未开发的野生资源;重点开发微生物油脂转化技术, 大力发展富含油质的微藻或者“工程微藻”建立废油脂收集系统, 提高收集率, 合理利用废油脂资源, 使其成为生物柴油原料的有益补充。

4.2.2 加大政府扶持力度, 给予适当的优惠

我国应对生产、研发生物柴油的企业、高校和科研单位给予一定的资金扶持, 重点应体现在对现有生产加工技术的成熟化、重点关键技术领域的突破和原料潜力的开发引导和鼓励上。

4.2.3 制定和完善生物柴油的各项标准

国务院发展改革委员会 (2007) 已经制定了《生物产业发展“十一五”规划》, 明确提出加快制订生物柴油技术标准。生产柴油标准的制定和完善可以指导并规范企业的生产过程, 提高产品生产的标准化程度, 加速我国生物柴油产业化进程。

参考文献

[1]陈顺玉, 吕玮, 陈登龙, 等.生物柴油制备方法的研究进展[J].福建师范大学福清分校学报.2008, (1) :7~12

[2]王晗生, 周泽生, 李立.植物油燃料研究概述[J].资源开发与市场.1994, 10 (5) :227~230

[3]黄斌.生物柴油制备技术研究进展[J].四川化工.2008 (3) :25~29

[4]何红波, 姚日生, 江来恩.生物柴油制备方法研究进展[J].安徽化工.2008, 34 (6) :7~11

广东省生物柴油产业的发展战略探讨 篇6

关键词:广东省,生物柴油,发展现状,面临问题,政策建议

随着我国经济社会的快速发展, 自2003年下半年以来, 我国石油、煤炭、电力供应紧张等能源问题日益凸现, 能源需求的巨大缺口已成为我国经济社会可持续发展的“瓶颈”[1]。广东省作为中国改革开放的前沿, 综合经济实力位于全国前列, 仍处于工业化、城市化的加速发展阶段, 与此同时, 能源需求量也在更加快速的增长。能源问题已经越来越成为制约广东经济又好又快发展的瓶颈问题[2]。为保证经济的可持续发展, 广东省必须加强能源发展战略的研究, 争取能源的安全、经济、稳定的供应。

广东省地处亚热带, 大部分地区属亚热带季风气候, 全省森林覆盖率57%, 具有丰富的生物柴油树种资源和发展生物质能源产业优越经济的条件。笔者采用文献查阅结合实地考察的方法, 从广东省的实际情况出发, 对广东省生物柴油产业的产生背景、发展目标、原料培育、产品加工销售等情况进行介绍, 重点分析了产业发展所面临的问题、机遇和挑战, 并提出相应的政策建议, 以期为下一步广东省生物能源的开发及利用奠定基础。

1 广东省生物柴油产业的产生背景

生物柴油 (Bio-diesel) 概念最早由德国工程师Dr.Rudolf Diesel于1895年提出[3], 以大豆和油菜籽等油料作物、小桐子和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料。生物柴油的性能接近于柴油, 具有能量密度高、润滑性能好、储运安全、抗爆性好、燃烧充分等特性, 是一种清洁的可再生能源, 可作为石油柴油代用品[4]。

1.1 广东省生物柴油发展的外部环境

尽管生物柴油发展的历史并不长, 但是由于其优良的性能和可再生性, 很快受到世界各国的重视。许多国家都成立了专门研究机构, 制定了相应的发展计划, 形成了各具特色的发展模式。

美国是最早研究生物柴油的国家之一, 主要是以大豆油为原料发展生物柴油产业, 最近两年已逐渐形成规模, 并已成为该国发展最快的替代燃油。欧洲各国, 尤其是德国, 现有约100万hm2的耕地种植油菜籽来生产生物柴油, 具备年生产160万吨的能力, 拥有1800个生物柴油加油站, 并建立了相应的生物柴油标准。泰国发展生物柴油计划已于2001年7月发布, 主要原料为棕榈油, 第一家生物柴油装置已投入运营。日本1995年开始研究生物柴油, 在1999年建立了以煎炸油为原料日产259 L的工业化实验装置。巴西主要是从向日葵、大豆、蓖麻籽的油质种子种提取生物柴油, 2011年巴西生物柴油产量约240万吨。许多国家结合本国特点制定了相应的生物柴油发展纲要并出台了相关优惠政策。德国、法国等国家对投放市场的生物柴油都采取免税政策和低税率政策, 以鼓励民众推广和使用生物柴油, 保护生态环境[5,6,7]。

与国外相比, 我国生物柴油产业起步较晚, 在在生物柴油开发利用方面仍徘徊在初级阶段。近年来随着能源短缺日益加剧, 国家“863计划”、科技攻关计划都重点安排了“燃料油植物能源利用技术开发”等项目, 重点支持黄连木、牛耳枫、麻疯树等野生油料植物的开发和利用, 以及生物柴油生产新技术、新工艺的研发。湖南省林科院在“九五”期间对湖南的能源树种进行调查、收集, 建立了基因收集圃, 树种包括油茶、油桐、油棕、麻疯树等。华南农业大学、中国科学院、四川大学等单位对麻疯树和光皮树等能源植物的特性及生物柴油生产工艺开展了相关研究。中国林科院社会林业研究发展中心从2002年起进行了全国木本燃料油植物普查工作, 对可用作生产生物柴油的主要木本植物黄连木、文冠果的资源分布、生长及利用状况进行调查研究和优良类型的选择, 并在资源集中分布区进行了采种及良种繁育基地的调查与规划[8]。

我国已研制出以菜籽油、大豆油等为原料生产生物柴油的工艺。海南正和生物能源公司、福建卓越新能源发展公司已于2001年分别建成了年产万吨生物柴油生产工厂。四川、福建、广西等省区均建立了年生产能力达2万~10万吨的生物柴油加工企业。据不完全统计, 我国现有产能1万吨以上的生物柴油企业26家, 2010年我国生物柴油产能约300万吨, 产量约20万吨[7,9,10]

1.2 广东省生物柴油发展的内部需求

据国家统计局的最新数据显示, 2012年广东实现地区生产总值 (GDP) 57067.92亿元, 按可比价格计算, 同比增长8.2%, 高于全国平均水平, 但是与良好的经济增长势头相比, 广东的能源供求矛盾十分突出。

从能源消费总量上来看, 作为全国的经济大省, 广东省有大量的能源密集型产业, 其能源消费总量在2006年位居全国第3。2010年, 广东终端能源消费总量为26344.85万吨标准煤, 2011年终端能源消费总量为27780.05万吨标准煤, 比2010年增长5.45%。从分品种生活能源年消费总量上看, 广东省2011年共消费汽油390.76万吨, 柴油16.31万吨, 同比分别增长31.15%和14.06%。

从能源供应情况上来看。广东能源资源储量不大, 人均能源资源贫乏, 不到全国人均储量的1/20, 能源消费90%以上依靠外省调入或进口, 是典型的能源输入型地区。据海关统计, 仅2007年上半年, 广东自东盟进口棕榈油54.8万吨, 价值3.5亿美元, 分别比2006年同期大幅增长12.1%和74.6%。

总体来看, 广东的能源需求量远大于自身的能源的生产量, 对于油品的需求量也在不断增大, 单靠进口和外省调入始终不能解决供销平衡的根本问题。因此, 广东省应该加大力度, 通过挖掘其他自身资源优势, 补充能源需求上的缺口, 尤其是关系到国计民生的柴油和汽油等能源, 争取最大程度上的自给自足。

2 广东省生物柴油的研发现状

2.1 发展生物柴油的资源优势

广东省资源储量不大, 化学能源分布在粤北山区的煤炭、南海海域的石油和珠江流域的水电资源, 而可再生能源资源相对来说比较充裕, 利用较多的主要是风力、太阳能等资源。据省民盟的能源专家分析, 除了可利用风能、太阳能以外, 我省还有极为丰富的生物质资源, 如城市和工业可燃废弃物及甘蔗、木薯、速生林等能源作物。据估算, 我省现有的生物质能资源可折算为1000万吨标准煤。此外我省石灰岩山区和沿海滩涂的荒山荒地面积超过200万hm2, 存在着300种以上含丰富油脂的本土“能源植物”, 只要经过简单的品种改良, 就可以大规模产业化种植。如果大力开展生物柴油产业, 其潜在产值近100亿元[11]。

2.2 促进广东省生物柴油发展的主要政策支持

作为经济大省的广东省同时也是一个能源消费大省, 经济增长与能源消费量均居全国前列。在能源问题日益严峻的背景下, 明确广东省经济增长与能源消费之间的关系是正确解决广东省能源战略的首要问题, 也是保证广东省经济健康、持续发展的决策依据[12]。

值得一提的是, 广东省政府正在酝酿并且已经开始着手制定相关政策措施。《广东省生物质能源发展战略》科技专项由广东省农科院牵头、中科院广州能源研究所等单位共同承担并已于2007年3月开始启动。该专项将对全省发展生物质能源进行一次全面的调查研究, 通过深入对华南地区高效能源植物资源的筛选和评价, 科学地诊断出我省发展生物质能源的主要优势与问题、制订出适合我省省情的生物质能源发展规划, 从而为政府制订发展生物质能源的中长期发展计划提供科学依据[11]。

2.3 生物柴油原料的相关技术研究

利用木本油料树种是广东省发展生物柴油的特色和优势。2005年开始, 中科院华南植物园、广东省农科院作物研究所能源作物研究室就已经分别开始进行了生物柴油树种麻疯树种质资源的收集、优良品系选育和栽培技术、基因改造等方面的研究。2006年, 华南农大陈晓阳教授带领的课题组也开始了对麻疯树的研究, 收集、整理了300余份麻疯树的种质资源, 已分别在四川、云南、贵州、广西布置了基因库和试验林, 在广州、湛江、海南海口及海南文昌建立了杂交试验和示范苗圃。目前, 该课题组正通过常规与分子手段结合的方式, 研究麻疯树座果问题, 以期提高去雌花比例, 提高产油量。广东省林科院对黄连木、千年桐等木本油料植物开展了专题攻关研究。中山大学的徐增富教授也在优良品种培育、规模化种植管理、生物柴油生产工艺改良等方面对麻疯树进行研究。

就目前而言, 木本油料植物具有一次栽植、多年受益的特性, 因此, 利用自身的优良地理优势, 丰富自然资源, 大力发展林业生物柴油产业, 是目前发展广东省生物柴油产业的重中之重。

2.4 生物柴油原料林的规模化种植

广东省存在着大量的生物柴油树种, 大都是山区和沿海常见的植物。据有关专家介绍, 广东省对木本油料的应用已具备一定基础, 已建立了多个油茶、麻疯树 (小桐子) 种质资源库, 形成了较成熟的丰产栽培技术。其他木本油料树种如光皮树、蓖麻、油桐等均适于制取生物柴油, 而绿玉树等不少国外引进植物, 在广东生长适应性也很理想, 大规模的产业化种植则还需要一个品种改良的过程。

目前, 我省的能源林树种集中种植较多的是麻疯树、光皮树、油茶、油桐等树种, 部分地区的能源林基地建设进展顺利。如广东韶关市已于2008年启动生物质能源基地建设的实施方案, 确定以麻疯树为韶关市能源植物开发重点, 建立15个能源林示范点, 建设总规模1620亩, 以点带面推广全市种植麻疯树生物质能源林6.67万hm2的目标。作为广东新农村建设科技示范县的广东梅州丰顺县, 以广东泰源农科有限公司和深圳中环油新能源有限公司为依托, 已于2007年建立333.33 hm2的麻疯树引种试种区, 其计划至2020年在整个丰顺县及梅州市带动发展种植麻疯树20万hm2。中油集团深圳分公司在梅州市丰顺县建立了能源林种植基地。江门市嘉顺清华实业有限公司, 在乳源、乐昌、南雄县 (市) 以“公司+农户”形式, 总体规划种植8万hm2能源树基地, 并与当地农民承包了0.87万hm2林地, 开始大面积种植小桐子和光皮树。深圳先科生物工程有限公司在揭西签订了种植3.33万hm2小桐子树的协议。

2.5 加工企业发展潜力

2011年, 我国拥有生物柴油生产加工企业超过50家, 总生产能力为年产200万吨, 已形成民营企业、大型国企、外资企业共同参与的格局, 主要原料为餐饮废油、榨油废渣等, 但装置的实际开工率只有20%~25%。特别是近年来国际原油价格波动, 成品油价浮动较大, 因此, 建立长期盈利模式是当前生物柴油产业亟待解决的重要问题[13,14]。佛山市三水正合精细化工有限公司和深圳市东域投资发展有限公司是广东省为数不多的生物柴油的大型生产基地, 一些小型生物柴油企业也正在慢慢地发展壮大当中。佛山市三水正合精细化工有限公司在省科技厅支持下, 承担相关的生物柴油项目, 已成为国内生物柴油生产行业的龙头企业, 在行业内处于技术领先地位。公司目前已具有年产5万吨生物柴油的生产能力, 并且还在上涨阶段。2006年, 该公司生产的生物柴油成功应用在公交车辆, 减排效果显著, 其产品“生物柴油”被科技部列入国家重点新产品计划。2009年末, 龙岗区农业科技推广中心与深圳市东域投资发展有限公司正式签约“小桐子生物柴油项目”。项目初期计划重点生产毛油, 供南山热电厂使用。第2期项目达产后, 预计年生产生物柴油30万吨, 与0#柴油按1∶9的比例混合, 直接供应深圳市及广东省内各个加油站, 直接替代0#柴油, 供公交系统使用[15]。

3 广东省生物柴油发展存在的主要问题

我省生物柴油产业在逐渐发展壮大之中, 还没有完全进入到规模化发展阶段, 作为一个新兴产业, 在当前特定的经济、政策以及技术条件下, 仍然存在着很多的问题, 主要表现在如下几个方面。

3.1 较多的资源未能真正得到很好的利用

广东省在生物柴油产业化方面有着良好的市场潜力和原材料资源的巨大优势, 而目前开展的系统研究多数集中在麻疯树、油茶以及光皮树上, 能产油的本土“能源植物”大多数尚处于野生或半野生状态, 如大戟科的石栗树、梧桐树、桐油树、光棍树和菊科的蒲公英等。例如在粤北的石灰岩地区, 尽管出产大量有良好经济价值的油料木本植物资源, 如山桐子、黄连木等, 但仍处在“养在深闺人未识”的局面, 亟待开发[16]。

3.2 良好的生物柴油产业环境尚未真正形成

我国政府对发展生物柴油非常重视, 制定了相关政策促进其发展。2005年2月, 十届全国人大会通过了《可再生能源法》, 明确指出要大力发展生物柴油。2006年5月财政部、国家发展改革委、农业部、国家税务总局和国家林业局联合下发了《关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》, 其中也包括生物柴油。2007年5月1日, 国家出台了第1个生物柴油产品标准———《柴油机燃料调和用生物柴油 (BD100) 国家标准》。2011年2月1日, 正式实施了国家质检总局、国家标准委联合发布的《生物柴油调和燃料 (B5) 》标准。

广东省对于生物柴油产业发展的目标不明确, 激励政策与措施还没出台, 尚未制订出一套完整而有前瞻性、可操作性的发展战略。从基层农民种植经营生物柴油原料到生物柴油的正常销售, 政府曾多次明确表示对于生物柴油的产业化提供一定的激励政策与优惠措施, 但是至今还没有正式相关的政策规定, 生物柴油产业的大环境还没有真正地形成。带来的普遍问题是农民只是跟着大众潮流走, 什么树种比较挣钱就种植什么, 没有考虑长远利益, 在一定程度上, 浪费了很多珍惜的本土资源, 不但减少了区域范围内的生物多样性, 还在一定程度上增加了环境污染。

3.3 完整的技术体系还没有形成

目前, 大多数生物柴油生产企业都是采用资源有限的废弃动植物油或者潲水油、地沟油、脂化油作为生产原料, 难以长期满足大规模的生产需要。例如广东省茂名市骏孚油脂有限公司主要是通过精炼潲水油、地沟油、脂化油等来生产生物柴油。现有餐厨含油废水处理与油脂回收装置存在适应性差、分离效率低、出水达标困难等问题, 需要大量收购潲水油、地沟油、废机油、废液压油等原料, 很难做到循环再利用, 导致大量污水排放, 造成环境污染。此外, 目前使用的常规酸碱法并不适用于所有的生物柴油原料, 不能保证多种原料生产出统一规格的生物柴油。

绿色生物柴油制造技术主要有化学固体 (酸或碱) 催化酯交换法和酶催化酯交换法, 两种方法都存在着反应速度慢, 稳定性不高, 费用大, 污染环境的缺点。而最新发展的环境友好性、反应速率快、转化率高的超临界酯交换法, 则需在高温、高压下进行, 对反应设备要求较高。

总的来说, 广东省在生物柴油制造业领域, 还没有形成完整的工业体系, 目前为降低成本, 使用较多的还是常规的酸碱法, 还需要组织科技力量进行攻关。

3.4 完善的销售服务体系还没有建立

生物柴油尽管有很大的发展潜力, 但是在其使用和销售上, 现在还处于实验阶段。如佛山市三水正合精细化工有限公司曾经将30%生物柴油掺和在0号柴油里, 加入到佛山的公交车上, 公交车尾巴上的黑烟立即就没了踪影。常规来讲, 这种产品一经推出就应该会有很好的经济效益, 但很奇怪的是在广东省内卖得比普通柴油还要低。后来企业转变思路, 将产品出口到日本、香港等地, 不仅价格上升了, 还在香港31个加油站建立了销售点。

广东省目前对于生物柴油的销售还只是处于试验阶段, 基本还是使用常规的柴油, 生物柴油的份额还是很少。在不久的将来, 怎样通过宣传, 利用加油站系统, 将生物柴油推入汽车燃料市场, 是我省推进生物柴油产业顺利发展的一个关键问题。

4 结论与建议

大规模培育、推广种植和利用能源植物需要政府、科研机构和社会的共同参与。鉴于目前我省生物柴油产业发展的问题提出以下几点建议。

4.1 开展资源调查, 制定产业发展目标

4.1.1 调查自身有利资源, 摸清家底。

首先对广东省内现有生物柴油植物分布和开发情况进行系统调查, 摸清各种生物柴油资源在广东省的分布格局和资源数量, 对其潜在的开发利用价值、途径和技术方法进行评价, 在此基础上, 重点收集、引种和筛选产业化前景好的国内外生物柴油植物资源, 如麻疯树、光皮树、油楠、油桐、象草、续随子等, 建立能源种质资源圃。同时, 由于我省有大量的沿海滩涂以及广阔的海岸线, 应充分利用这一优势, 收集并筛选各种淡水和海水藻类种质资源, 还可以引进国内外已培育成功的“工程微藻”, 开展高产油藻的开发研究。

4.1.2 加强引导, 实施产业发展规划。

对于大面积种植各类生物柴油植物要加强政策引导, 依据各类生物柴油资源的生物学、生态学特性, 本着适地适树的原则, 结合广东省各地区的区域特点, 制定整体规划, 实施产业化体系布局并开展功能区划。如有针对性的选取相应种质进行开发, 确定推广应用的范围, 划分重点发展区域等。如在粤西北山区, 可以考虑栽种植象草等;在中部地区可以优先考虑续随子、麻疯树、光皮树等;在湛江等地则可以优先发展一些热带生物柴油植物如油楠、油棕、牛角瓜等;对于沿海地区还可以优先发展各类海藻。

4.1.3 依靠现代分子育种途径, 拓宽原料来源。

对于重要的生物柴油植物, 在研究其生物学特性和主要化学成分的基础上, 开展选择育种研究工作。选择产量高且出油率高的品种, 利用杂交育种、诱变育种等方法培育新型的能源植物。

同时利用现代生物技术手段对能源植物代谢网络和合成机制开展研究, 阐明能源植物的能量转化、富集和分配的分子机理。在此基础上, 通过调控控制产量和品质的重要功能基因的表达, 实现对能源植物产量品质的定向改良, 此外, 对影响其耐盐性和耐寒性等抗性的主要基因进行克隆转化, 以提高其抗逆性能, 从而达到扩大生物柴油植物的栽种范围, 提高生物柴油产量, 改善柴油品质, 同时降低新品种的生产能耗, 减少其对营养、水和土地的需求。

4.2 开展生物柴油植物的基地化、标准化种植, 保障原料供应

我省现有的生物柴油树种较为分散, 这给资源的收集和运输带来不便, 并且绝大部分处于粗放的栽培管理下, 这使得原料供应不稳定。应根据土地资源开发利用情况, 结合生物柴油树种的生长特点, 科学规划、统一部署, 结合国家林业重点工程, 选择具有发展前景植物, 开展能源植物的基地化建设, 提高集约化经营程度, 增加单位面积产量和经济收益。同时, 也可以依靠相关科研院校的技术支持, 开展丰产栽培试验, 建立示范基地, 提出高产栽培配套技术与最佳发展模式, 使能源植物种植规模化。

此外, 应综合开发利用各类能源植物, 以降低生产成本, 提高市场竞争力。应尽快研究出台良种、栽培、加工等方面的系列技术标准, 提供产业化种植的理论依据和参考指标。

在原料供应模式方面, 充分发挥生产企业的龙头作用, 采用“公司+基地+农户”“公司+科技+农民”、“公司+协会+基地”等原料收集模式, 采取企业提供种子、协会或科技人员提供技术、农户提供人力的经营方式, 以公司作为先导, 通过基地或协会将分散的农户联合起来, 在当地政府的组织下农户与企业签订合约, 定向供应。这样既完善了科技推广服务体系, 加快了良种和丰产栽培技术的推广, 又保障了生物柴油原料的稳定供应, 同时还可增加农民的收入。

4.3 组织科技攻关, 改进生产工艺

目前, 广东省生物柴油的生产工艺流程有很多问题亟待解决, 还没有形成完整的工业体系。以目前常规的酸碱方法, 还不能解决工艺中原料的适应性问题, 各种不同的原料无法生产出同一规格的生物柴油, 要进行大规模的生产和销售还不现实。改进生产工艺, 提高生产效率, 是其发展的当务之急。

首先, 要整合现有的技术资源, 加强提炼工艺, 集中核心力量, 对生物柴油的原料理化特性、出油率、转化技术等进行攻关, 优化生物柴油合成途径, 提高其转化效率, 力争在较短时间内拥有世界领先的核心技术体系。此外, 也要注意搞好废弃油脂的处理, 有效地回收和再利用, 提高废弃物的综合利用程度, 努力促成“生产绿色”、“使用绿色”的可持续产业链。

4.4 建立有利于生物柴油发展的产业环境

近年来, 由于油价的不断攀高, 许多企业转而投资生物柴油项目, 一方面有利于生物柴油的发展, 但另一方面也可能导致能源资源的互相抢夺, 造成整个社会资源的浪费。为保证生物柴油产业在广东省的持续健康的稳步发展, 目前最重要的是, 各级政府及相关部门要建立生物柴油行业准入标准, 提高市场的准入条件, 防止投资过热。

政府应该尽早制定和完善生物柴油产业发展政策, 以便于使生物柴油产业发展的参与者 (加工企业、原料种植者) 形成明确稳定的预期。同时, 还应完善生物柴油生产和应用的质量标准体系 (B5、B10和B20等) , 建立相关的质量、生产流程、工艺设计以及安全生产方面的国家标准, 为各级质量技术监督部门提供执法依据。制订关于生物柴油消费税的优惠政策, 采取一定的税收优惠政策如返还增值税、免征消费税等来减轻企业的生产成本, 提高生物柴油生产企业的生产积极性。

4.5 加强协调, 促进生物柴油产品的销售

目前来看, 我国燃油的销售途径主要是通过中石油、中石化的渠道, 由于生物柴油尚无国家标准, 民营企业的产品不能进人正规的加油站系统, 因此可采用两种方式进行销售:一种是生物柴油售价要比普通柴油价格优惠, 以便推广;另一种是在技术允许的条件下, 将生物柴油按不同比例混入普通柴油销售, 以促进生物柴油的应用, 减少尾气污染物的排放。

生物柴油的发展现状 篇7

我国是一个石油进口国, 石油储量又很有限, 大量进口石油对我国的能源安全造成威胁, 因此, 提高油品质量对中国来说就更有现实意义。而生物柴油具有可再生、清洁和安全三大优势, 专家认为, 生物柴油对我国农业结构调整、能源安全和生态环境综合治理有十分重大的战略意义。目前, 汽车柴油化已成为汽车工业的一个发展方向, 据专家预测, 到2010年, 世界柴油需求量将从38%增加到45%, 而柴油的供应量严重不足, 这都为油菜制造生物柴油提供了广阔的发展空间。发展生物柴油产业还可促进中国农村和经济社会发展, 如发展油料植物生产生物柴油, 可以走出一条农林产品向工业品转化的富农强农之路, 有利于调整农业结构, 增加农民收入。

发展生物柴油, 我国有十分丰富的原料资源。我国幅员辽阔, 地域跨度大, 水热资源分布各异, 能源植物资源种类丰富多样, 主要的科有大戟科、樟科、桃金娘科、夹竹桃科、菊科、豆科、山茱萸科、大风子科和萝摩科等。目前我国生物柴油的开发利用还处于发展初期, 要从总体上降低生物柴油成本, 使其在我国能源结构转变中发挥更大的作用, 只有向基地化和规模化方向发展, 实行集约经营, 形成产业化, 才能走符合中国国情的生物柴油发展之路。随着改革开放的不断深入, 在全球经济一体化的进程中, 在中国加入WTO的大好形势下, 中国的经济水平将进一步提高, 对能源的需求会有增无减, 只要把关于生物柴油的研究成果转化为生产力, 形成产业化, 则其在柴油引擎、柴油发电厂、空调设备和农村燃料等方面的应用是非常广阔的。

生物柴油不仅可以缓解人类对石油的依赖程度, 同时也是一种可再生能源。正是基于这些特性, 目前, 生物柴油正形成一个商机诱人的绿色产业, 生物柴油独特的优势决定了其广阔的应用前景。生物柴油和传统的柴油相比, 具有润滑性能好, 储存、运输、使用安全, 抗爆性好, 燃烧充分等优良性能。目前, 世界各国大多使用20%生物柴油与80%石油柴油混配, 可用于任何柴油发动机和直接利用现有的油品储存、输运和分销设施。

生物柴油是典型的“绿色能源”, 生产生物柴油的能耗仅为石油柴油的1/4, 可显著减少燃烧污染排放;生物柴油无毒, 生物降解率高达98%, 降解速率是石油柴油的2倍, 可大大减轻意外泄漏时对环境的污染;生物柴油生产使用的植物还可将二氧化碳转化为有机物, 固化在土壤中, 因此, 可减少温室气体排放;利用废食用油生产生物柴油, 可以减少肮脏的、含有毒物质的废油排入环境或重新进入食用油系统;在适宜的地区种植油料作物, 可保护生态, 减少水土流失。

发展生物柴油, 有利于柴油的供需平衡。业内人士指出, 随着我国原油加工量的上升, 汽油和煤油拥有一定数量的出口余地, 而柴油的供应缺口仍然较大。预计到2010年, 柴油的需求量将突破1亿t, 与2005年相比将增长24%;到2015年, 市场需求量将会达到1.3亿t左右。随着西部开发进程的加快, 随着国民经济重大基础项目的相继启动, 柴、汽比的矛盾比以往更为突出。因此, 开发生物柴油不仅与目前石化行业调整油品结构、提高柴、汽比的方向相契合, 而且意义深远。

生物柴油产业开发现状及应用前景 篇8

生物柴油是以小桐子和大豆等油料作物、动物油脂、餐饮废油以及工程微藻为原料,利用化学方法制备出的一种液体燃料。其特点是低硫和无芳,十六烷值高、燃烧性能好,且运输与使用安全,可直接或与石油基柴油调配后使用,是典型“绿色能源”,因此受到世界各国广泛关注。

1 生物柴油原料来源

用于制备生物柴油的原料资源极其丰富,包括植物油(草本植物油、木本植物油、水生植物油)、动物油(猪油、牛油、羊油、鱼油)和工业、餐饮废油(动植物油或脂肪酸)等。目前,世界各国纷纷选择具有自身优势的原料来发展生物柴油。表1列出了生物柴油的原料情况。

目前,我国的食用油消费量有2500多万吨,人均消费食用油约20kg,已超过世界平均水平[1]。但由于国产油料空间受限,植物油增长主要来自进口油料,因此在中国不可能将食用油脂用于生物柴油的生产。但食用油加工及消费时植物油的利用率约为80%,其余的转化为废弃油脂。由此可见我国的地沟油、酸化油等废弃油脂年产量达到500万吨以上,供应充足、资源量大,如能够集中处理作为生物柴油的原料使用,可大大缓解生物柴油企业原料供应紧张的状况。同时,我国有4600多万公顷的宜林地,其中小桐子、黄连木、光皮树等能源植物可种植面积达2000多万公顷,预计5~8年后可满足3000万吨的油料资源[2]。此外,我国的农作物秸秆,农产品加工过程中的稻壳、玉米芯,森林采伐和造材过程中的剩余物等的资源量约16亿吨,除大部分作为造纸原料、畜牧饲料、燃料及造材使用,仍有6亿吨未被合理利用,是未来可利用的重要资源[2]。

根据我国生物质能源“不与人争粮,不与粮争地”的发展原则,开发适宜边际性土地种植的、非食用的各类油料植物资源,才是解决生物柴油产业原料的主要途径。因此,建议我国生物柴油原料的近期目标是利用废弃油脂、棉籽油及工业棕榈油等油料资源;中期目标是利用荒山、盐碱地等边际性土地大力发展小桐子、黄连木、千年桐等木本油料资源;未来目标是开展微藻技术研究,并跟踪国外农林废弃物等生物质液化-气化技术的发展趋势,实现未来生物柴油原料的持续化、规模化、多样化供应。

2 生物柴油制备技术及发展方向

2.1 酯交换生物柴油制备技术

酯交换生物柴油是利用低分子量的醇与三脂肪酸甘油酯进行酯交换反应,生成脂肪酸甲酯(第一代生物柴油)和甘油。根据所用催化剂不同可分为均相催化法、非均相催化法、生物催化法和超临界酯交换法。

均相催化法就是以液体酸、液体碱为催化剂,在反应温度55℃~70℃、醇油体积比6:1的条件下制备生物柴油。代表性的工艺主要有德国Lurgi工艺、德国Sket工艺、德国Connemann工艺、加拿大的BIOX工艺等,其中德国Lurgi工艺占世界生物柴油产量的60%以上。对于酸化油和地沟油等酸值较高油脂,需采用物理精炼或液体酸酯化等方法进行预处理,使预处理后油脂中的游离酸含量小于1%,然后采用液体碱进行酯交换制备生物柴油。

非均相催化法以固体碱或固体酸为催化剂,并利用固定床工艺制备生物柴油。IFP开发的Esterfip-H工艺以尖晶石结构的双金属氧化物为催化剂,在220℃~240℃、4~5MPa条件下制备生物柴油,油脂转化率接近100%,副产甘油纯度超过98%,在法国和瑞典建立了两套16万t/a的工业生产装置[3]。美国Benefuel公司和印度国家化学研究所合作开发了一种以Fe-Zn为基础的固体酸催化剂。该催化剂对原料中水的存在不敏感,且具有非常高的活性,可直接生产纯度大于98%的甘油,第一套工业装置建在美国伊利诺斯州的Seymour生物燃料公司[4]。

生物酶法合成生物柴油具有反应条件温和、醇用量小和无污染物排放等优点,日益受到重视。目前只有清华大学与湖南海纳百川生物工程有限公司合作建成了全球第一套2万t/a的生物柴油装置。该技术具有原料适应性广、反应条件温和、甘油浓度高等优点,但存在着催化剂昂贵、酶易中毒失活及成本高等问题。

超临界法是指甲醇处于超临界状态下发生的酯交换反应。日本旭化成公司将京都大学开发出的超临界工艺推向工业化,并于2006年投产。中国海洋石油总公司利用石油化工科学研究院开发出的技术在海南投资兴建6万t/a的生物柴油示范装置,于2010年1月正式投产。

2.2 加氢生物柴油制备技术

加氢生物柴油是以动植物油脂为原料,在催化剂作用下发生加氢饱和、加氢脱氧、加氢脱羧及加氢异构等反应制备生物柴油(第二代生物柴油),同时副产石脑油、丙烷、水等。反应方程式如下页所示。

2.2.1 油脂直接加氢技术

芬兰Neste公司以动植物油脂为原料,通过两步法制备生物柴油。第一步是以Ni Mo/Al2O3或Co Mo/Al2O3为催化剂,在温度200℃~500℃、压力2~15MPa条件下得到正构烷烃。第二步以Pt/SAPO-11/Al2O3或Pt SAPO-11/Si O2为催化剂,在温度200℃~500℃、压力2~15MPa条件下将正构烷烃进行异构化,从而提高产品的低温使用性能[5,6,7]。该公司已在芬兰建立了两套17万t/a工业生产装置,在新加坡建立了一套80万t/a的生产装置,第四套装置在荷兰建立,产能为80万t/a,2012年投产[8]。

UOP/Eni公司借助专有催化剂,在约300℃和0.28~0.41MPa下生产高质量柴油。所得燃料的十六烷值大于80,有优异的调和性质,可与石油基柴油燃料混合使用。同时,还可进一步加氢异构化获得异构烷烃,生产出低温流动性良好的柴油产品[9]。目前该技术已完成了中试研究,预计在美国、印度等推广应用。

2.2.2 油脂与石化柴油掺炼技术

巴西石油公司的H-Bio工艺是以植物油和石化柴油的混合物为原料,在温度340℃~380℃、压力5.0~8.0MPa的条件下,利用Ni Mo/Al2O3或Co Mo/Al2O3催化剂在加氢装置中进行催化转化[10]。植物油中的三甘油酯被转化为线性烷烃,同时副产一定量的丙烷。H-BIO工艺中的植物油转化率可达到95%以上,而柴油质量的改进取决于H-BIO工艺中所使用植物油比例。

此外,加拿大的SRC、美国的Du Pont公司、法国IFP公司、日本筑波大学、中国的清华大学、石油大学(华东)、抚顺石油化工研究院等均开展了植物油加氢或混炼技术的研究,但都处于小试研究阶段。

2.3 费托生物柴油制备技术

费托生物柴油是以农林废弃物为原料,经生物质气化、合成气净化及费托合成等工序制备生物柴油(即第三代生物柴油)。德国Choren公司是世界上生物质合成生物柴油的先驱者,目前已在德国南部的Freiberg地区建成15万t/a的生物柴油装置。英国航空公司与美国Solena集团合作,计划在伦敦东部建设欧洲第一套生物质合成喷气燃料的装置。该装置可使50万t/a废弃物转化成1600加仑绿色喷气燃料,计划于2014年使其机群使用合成出的生物喷气燃料。伍德公司开发出的Bio Tfue L工艺计划在法国建设两套中型装置,用来制备生物柴油和生物煤油。这些装置2012年投运。

2.4 生物柴油技术对比分析

不同的原料,采用的生物柴油生产工艺不同,其产品性质差别也较大。表2列出了生物柴油生产技术综合性对比,表3列出了不同生物柴油理化性质分析。

通过以上对比可以看出,酯交换生物柴油制备技术具有投资小、工艺简单,且产品低硫、无芳,符合清洁柴油发展的方向;但存在产品品质较差、不能与现有炼化企业的后勤设施相结合等问题。加氢生物柴油和费托生物柴油的辅助原料、生产工艺、产品及副产品等与石化企业较为接近,可进行一体化建设或利用已有的后勤设施;产品的热值和十六烷值高、稳定性好,且在生命周期内二氧化碳的排放量也最少,对于产品使用和碳减排都有较大的应用空间。但由于受植物油资源量的限制,加氢生物柴油制备技术应适度发展。农林废弃物等生物质资源量大,供应充足,且气化-费托合成工艺也相对较为成熟,因此费托生物柴油制备技术已成为未来主要的发展方向。

3 生物柴油产业现状及应用

生物柴油产业以其突出的环保性和可再生性,引起世界发达国家尤其是资源贫乏国家的高度重视,目前在全球大范围得到了迅速发展。据F.O.Licht预计,2012年,全球生物柴油总产量约1890万吨,略高于上年的1880万吨。表4列出了世界生物柴油产量分布情况。

欧盟是生物柴油的主产区和消费区,占世界总产量的40%以上。其中,法国产量将达到180万吨,高于上年的140万吨;德国产量将从上年的280万吨降至250万吨;西班牙产量将从上年的62.5万吨降至44万吨。南美2012年生物柴油产量将达到580万吨,高于上年的510万吨。其中,巴西产量将达到240万吨,高于上年的230万吨;阿根廷300万吨,高于上年的240万吨。中北美地区2012年生物柴油产量将达到270万吨,低于上年的300万吨。其中,美国产量将达到250万吨,上年为280万吨。亚洲地区2012年生物柴油产量将达到230万吨,略低于上年的240万吨。

为了严格规范生物柴油的使用和生产,各国根据自身的实际情况,制定了相应的生物柴油标准及优惠政策,从而促进了产业的快速健康发展。表5列出了世界各国生物柴油应用情况。

中国生物柴油研究与开发虽起步较晚,但发展速度很快,部分科研成果已达到国际先进水平。内容涉及油脂植物的分布、选择、培育、遗传改良及其加工工艺和设备,这无疑有助于中国生物柴油的进一步研究与开发。目前我国生物柴油生产能力已超过300万t a,但实际产量只有30t/a~40万t/a,很多企业处于部分停产或完全停产状态,行业发展陷入了困境。为促进我国生物柴油产业的发展,建议采取以下策略:大力发展低成本的原料来源;加快生物柴油生产技术的研发应用;制定生物柴油相关标准和规范;出台积极的生物柴油财税扶持政策;在销售环节给予鼓励等。

4 结论及建议

(1)与美国、德国、巴西等国家相比,我国生物柴油产业发展才刚刚起步,在原料种植和市场培育、技术开发和推广应用、标准制定和财税政策等方面落后,尚未形成可持续的良性循环产业链,致使生物柴油产量较低,满足不了柴油消费市场的供应。因此,我国发展生物柴油具有很大的市场潜力和应用前景。

(2)不同原料,采用不同生产工艺其生物柴油性质差别也较大。但综合来看,加氢生物柴油和费托生物柴油具有热值和十六烷值高、稳定性好等优点,符合未来清洁柴油发展方向,具有较强的市场竞争力。

(3)随着新工艺和新设备的不断发展,生物柴油将有更加广阔的应用前景。企业应根据原料供应规模和特点,选择适宜生物柴油制备技术及附加值高、市场前景好的产品,并结合所处的地理位置、市场需求等因素综合考虑,以最少的投入获得最大效益。

摘要:本文着重介绍了世界各国生物柴油的原料利用、制备技术、产业现状及应用情况,对不同的制备技术、产品质量及生命周期进行了对比分析,并结合实际情况对生物柴油产业发展提出了一些设想和建议。

关键词:生物柴油,酯交换,加氢,费托

参考文献

[1]王瑞元.国内外食用油市场的现状与发展趋势[J].中国油脂,2011,36(6):1-6.

[2]史济春,曹湘洪.生物燃料与可持续发展[M].北京:中国石化出版社,2007.

[3]白雯,张春波,张丽静.生物柴油的发展现状[J].广州化工,2008,36(1):4-9.

[4]赵淑战.生产生物柴油的新型固体酸催化剂首次工业化应用[J].国内外石油化工快报,2008,38(3):15-16.

[5]MARKER Terry L,KOKAYEFF,PETER,ABD,Suheil.production of diesel fuel from biorenewable feedstocks with lower hydrogenconsumption.US,WO2009039347.2009.

[6]John A Petri,TerryL.Marker,palos Heights.production of diesel fuel from biorenewable feedstocks.US,US20080154073.2008.

[7]John A Petri,Palatin,Terry.Marker.production of diesel fuel from biorenewable feedstocks.US,US20060264684.2006.

[8]钱伯章.生物柴油的现状及其技术进展[J].节能与环保,2007,1:15-18.

[9]孟中磊,蒋剑春,李翔宇.生物柴油制备工艺现状[J].生物质化学工程,2007,41(2):59-66.

[10]Jefferson Roberto Gomes,Rio de Janeiro RJ.Vegetable oil hydroconversion process:US,20060186020[P].2006.

黑龙江省油菜生物柴油发展前景分析 篇9

油菜是世界上分布最广的、种植历史悠久的重要的油料作物之一, 已被加拿大、澳大利亚、韩国、德国、法国、瑞典、奥地利等国确立为优势替代生物柴油原料作物, 其中欧盟目前生产的生物柴油80%来自油菜原料 (生产的油菜籽60%用于生产生物柴油) 。我国油菜面积、总产约占世界30%, 是国际上最大的油菜生产国, 目前油菜在国民经济中主要用于食用植物油及饲料蛋白, 经济发展应赋予油菜新的使命——生物柴油原料。黑龙江省目前油菜种植面积虽然很小, 但耕地面积大, 机械化水平高, 适合能源型油菜大面积种植, 而且种植油菜对黑龙江省农业结构调整, 提高农民收入及生态环境综合治理有十分重大的意义。

1 黑龙江省发展油菜生物柴油条件

1.1 耕地条件

黑龙江省现有耕地总面积1190.7万hm2, 占全国耕地总面积的9%左右, 居全国第一位。耕地后备资源潜力总量为120.50万hm2, 其中待开发耕地后备资源潜力62.89万hm2, 待复垦耕地后备资源潜力2.95万hm2, 待整理耕地后备资源潜力54.66万hm2。丰富的耕地资源为发展生物柴油用油菜提供了广阔的前景。同时, 黑龙江省大豆油脂资源丰富, 在很大程度上解决了食用油问题, 为发展生物柴油用油菜提供了前提条件。

1.2 技术条件

黑龙江省农垦科学院经济作物研究所长期从事油菜新品种选育及推广工作, 现有各种油菜种质资源5000多份, 部分材料的含油量达50%以上, 为筛选生物柴油用油菜品种打下坚实的基础。

我国已育成含油量超过50%的油菜品种超油2号及含油量接近50%的中双11号, 为黑龙江省引种提供了前提条件。

1.3 产业化条件

近年来生物柴油的生产技术已经进展到相当的深度, 1988年德国聂尔公司就发明了以菜籽油为原料提炼生物柴油的加工工艺, 其生产设备与一般制油设备相同。我国海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和福建卓越新能源发展公司等都已开发出拥有自主知识产权的技术;华中农业大学开发的油菜生物柴油加工工艺, 可以不经压榨, 直接从菜籽中提取油脂并转化为生物柴油。黑龙江省发展油菜生物柴油可以直接引进国内外先进的生产技术, 不必花费人才物力进行研究。另外, 由于生物柴油生产设备与一般制油设备相同, 可以直接利用大庆油田制油设备发展油菜生物柴油。

2 黑龙江省发展油菜生物柴油的意义

2.1 调整农业结构, 建立新的生态平衡

黑龙江省耕地总体是粗放的经营, 种植结构比较单一, 轮作制度不够合理, 致使土壤板结逐年加重, 病虫害日益严重, 根部病害尤为严重。油菜可以培肥地力, 与玉米, 大豆等轮作可以增加后茬作物产量, 逐步改善土壤环境, 减轻根部病害发生。

据报道黑龙江省中部松嫩平原腹地, 大约有120多万hm2低平易涝黑土和草甸黑土耕地, 土壤聚集含盐水分, 导致土壤不同程度的盐渍化。种植耐盐转基因油菜可以把从土壤中吸收的盐分“聚集”在叶片中, 这种耐盐的油菜同时还具有“吸盐”作用, 一棵经过基因改造的油菜一年可以从土壤中吸收大约12g的盐分, 经过一段时间的改造, 盐碱地可以逐步得到改造, 新的生态平衡逐渐形成, 并达到良性发展。

2.2 提高农业生产效益, 增加农民收入

每公顷油菜可生产1200L植物油和1060L氧气 (40个人一年的需氧量) , 平均每吨油菜籽可以制取200L生物柴油, 以及10%左右的副产品——甘油。在国际市场上, 特级甘油 (纯度99.7%) 每吨价格2000美元左右, 一般甘油每吨价格也在1000~1500美元。另外, 每公顷油菜大约可生产高蛋白饲料4.5t。油菜生产生物柴油, 走的是农产品向工业品转化之路, 产品市场广阔, 是一条强农富农的可行途径, 它还可创造大量就业机会, 带动农村及区域的经济发展, 为国家和地方增加税收, 为农民增加收入开辟新的途径。

2.3 带动相关产业的发展

油菜生产可增加高蛋白饲料来源, 菜籽饼粕的蛋白质含量高达38%~40%, 且含硫氨基酸的含量高于大豆, 是良好的高蛋白饲料来源。发展生物能源用油菜, 可带动黑龙江省畜牧业发展;此外, 还有利于促进养蜂业等产业发展。

3 建议

黑龙江省耕地资源丰富, 并且有资源、技术和设备支持, 适宜发展生物柴油产业。但还面临不少问题, 黑龙江省在发展生物柴油时应注意以下几个方面。

a.目前黑龙江省油菜种植面积较小, 政府应加大政策扶持力度, 加大种植补贴、良种补贴、农机补贴和最低收购价保护等鼓励政策, 调动农民种植油菜的积极性。此外, 可以借鉴欧洲国家的免税等优惠政策, 使得以低芥酸菜油为原料制取生物柴油实现规模化。

b.充分利用动物油脂、泔水等废弃油资源, 建立以油菜为中心原料的生物柴油加工体系。

c.应制定统一的生物柴油质量标准和生产标准, 严把质量关, 防止生产过程中造成环境污染。

d.统一规划, 统筹安排, 防止投资过热, 造成不必要的资源浪费。

e.正确引导生物柴油消费, 使生物柴油进入加油渠道, 逐步减少石化柴油消费。

参考文献

[1]贾虎森, 许亦农.生物柴油利用概况及其在中国的发展思路[J].植物生态学报, 2006, 30 (2) :221-230.

[2]李丽, 李俊峰, 孔林河, 等.生物柴油技术进展与产业前景[J].中国工程科学, 2002 (4) :9.

[3]王汉中.发展油菜生物柴油的潜力、问题与对策[J].中国油料作物学报, 2005, 27 (2) :74-76.

[4]傅廷栋, 周永明.油菜遗传改良与生物柴油[J].云南农业大学学报, 2006, 21 (增刊) :25-28.

[5]徐桂转, 张百良.生物柴油的研究与进展[J].华中农业大学学报, 2005, 24 (6) :644-65.

[6]谢立华, 李培武, 张文.油菜作为优势能源作物的发展潜力与展望[J].生物加工过程, 2005, 1 (3) :28-41.

[7]费世民, 张旭东, 杨灌英, 等.国内外能源植物资源及其开发利用现状[J].四川林业科技, 2005, 26 (3) :20-26.

[8]韩德奇, 徐国英, 徐会林, 等.生物柴油的现状与发展前景[J].国际石油经济, 2002 (5) :20-24.

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