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生物柴油有哪些性能优势

发布时间:2019-05-27


近年来,世界各国纷纷加大了生物柴油的发展力度,持续扩大相关产业规模。联合国粮农组织报告显示,全球生物柴油总产量已经从2004年的199.3万吨,增长到2015年的2656.3万吨,年均增长率约为26.5%,预计到2025年将达到3360万吨。

有机循环经济

生物柴油是指由动植物油脂(脂肪酸甘油三酯)与醇(甲醇或乙醇)经酯交换反应得到的脂肪酸单烷基酯,最典型的是脂肪酸甲酯。两者的化学成分不同。生物柴油不含有烃,成分为酯类,而柴油只含有烃。生物柴油是通过榨取含有油脂的植物种子获得,柴油是通过开采地下石油资源提炼获得。


从黏度上来讲,符合国标的生物柴油和柴油粘度相当;从抗爆性能讲,生物柴油优于柴油;从热值来讲,生物柴油略低于柴油。一般情况下生物柴油不单独用于汽车,国外目前采用在柴油中添加5%-20%生物柴油,其动力性能基本和石化柴油相当,如果添加比例过大,其动力会低于石化柴油。


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、酯、醛、酮、酚、有机酸、醇等。是生物质能的一种,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。


生物柴油是清洁的可再生能源,它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以及动物油脂、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“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,减轻环境压力,控制城市大气污染具有重要的战略意义。 


技术角度,从“地沟油”到生物柴油需要经过十几道工序,包括去除杂质、酯化反应、酯交换反应、蒸馏等,还要面临几十项质量指标考核,过程十分严格。据估算,我国每年产生“地沟油”约400万吨,其他废弃油脂约600万吨。如此规模庞大的资源,如果没有合理的处理方式,时时刻刻都会在暴利的驱使下成为危害消费者健康的“毒油”。而将“地沟油”等废弃油脂制成生物柴油,就地消纳,不但便于监管,可有效防止“地沟油”重返餐桌,而且能变废为宝、实现废物的资源化利用,可谓一举两得。


生物柴油的主要特性

众所周知,柴油分子是由15个左右的碳链组成的,研究发现植物油分子则一般由14-18个碳链组成,与柴油分子中碳数相近。因此生物柴油就是一种用油菜籽等可再生植物油加工制取的新型燃料。按化学成分分析,生物柴油燃料是一种高脂酸甲烷,它是通过以不饱和油酸C18为主要成分的甘油脂分解而获得的。

与常规柴油相比,生物柴油具有下述无法比拟的性能: 

1.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。检测表明,与普通柴油相比,使用生物柴油可降低90%的空气毒性,降低94%的患癌率;由于生物柴油含氧量高,使其燃烧时排烟少,一氧化碳的排放与柴油相比减少约10%(有催化剂时为95%);生物柴油的生物降解性高。 

2.具有较好的低温发动机启动性能。无添加剂冷滤点达-20℃。 

3.具有较好的润滑性能。使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低,使用寿命长。 

4.具有较好的安全性能。由于闪点高,生物柴油不属于危险品。因此,在运输、储存、使用方面的安全性又是显而易见的。 

5.具有良好的燃料性能。十六烷值高,使其燃烧性好于柴油,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。 

6.具有可再生性能。作为可再生能源,与石油储量不同,其通过农业和生物科学家的努力,可供应量不会枯竭。 

7.无须改动柴油机,可直接添加使用,同时无需另添设加油设备、储存设备及人员的特殊技术训练。

8.生物柴油以一定比例与石化柴油调和使用,可以降低油耗、提高动力性,并降低尾气污染。 生物柴油的优良性能使得采用生物柴油的发动机废气排放指标不仅满足目前的欧洲II号标准,甚至满足随后即将在欧洲颁布实施的更加严格的欧洲Ⅲ号排放标准。而且由于生物柴油燃烧时排放的二氧化碳远低于该植物生长过程中所吸收的二氧化碳,从而改善由于二氧化碳的排放而导致的全球变暖这一有害于人类的重大环境问题。因而生物柴油是一种真正的绿色柴油。



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