生物柴油制备文献综述论文

生物柴油论文编号:SP017 论文字数:21059,页数:40摘 要生物柴油是一种无毒、可生物分解、可再生的燃料,其主要成分是脂肪酸甲酯,是以菜子油、大豆油、玉米油、棉籽油、花生油、葵花子油、棕榈油、椰子油、回收烹饪油及动物油等为原料在催化剂（碱或酸）的作用下与甲醇进行酯交换反应制成的脂肪酸甲酯。具备与石化柴油相近的性能。和石化柴油相比，生物柴油是一种清洁可再生能源,燃烧后可有效地减少机动车尾气中氮氧化物、硫化物以及颗粒物的排放，具有降低柴油机排放的潜力。生物柴油就是一种用油菜籽等可再生的油脂原料经过合成而得到的长链脂肪酸甲酯，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。它的十六烷值高，大于49(石化柴油为45),是一种可以替代普通柴油使用的环保燃油。生物柴油含有C16～C18长度的碳链，因此从碳链长度上看，生物柴油具有润滑性。从其粘度、闪点以及低温流动性等特性上看，生物柴油可以在某种条件下作为润滑剂使用。关键词：生物柴油；脂肪酸甲酯；碳链；柴油；润滑性 AbstractBiodiesel is a non-toxic, biodegradable and renewable fuels, its main component is the fatty acid methyl ester, a rapeseed oil, soybean oil, corn oil, cottonseed oil, peanut oil, sunflower oil, palm oil, coconut oil, recovery Cooking oil and animal oils as raw materials in the catalyst (base or acid) and the role of methanol carried out under the transesterification reaction made of fatty acid methyl ester. Compared to diesel and petrochemical, bio-diesel is a clean renewable energy, burning can be effective in reducing vehicle exhaust of nitrogen oxides, sulfides and particulate matter emissions, with the potential to reduce diesel is a renewable use of rapeseed oil and other raw materials obtained through the synthesis of long-chain fatty acid methyl ester, it is not saturated by oleic acid C18 as the main components of decomposition Triglyceride obtained. Its high cetane number, more than 49 (petrochemical diesel to 45), is an alternative to ordinary diesel fuel used in environmental contains C16 ~ C18 length of the carbon chain, from the carbon chain length, the bio-diesel has lubricity. Its viscosity, flash point and the low-temperature liquid, and other characteristics, the bio-diesel can under certain conditions to use as a : Biodiesel；Fatty acid methyl ester；Carbon chain；Diesel；Lubricity目 录摘要………………………………………………………………………………….I第一章 文献综述……………………………………………………………………..2 生物柴油概念………………………………………………………….2 发展绿色动力生物能源的意义……………………………………….2 生物柴油的研究现状………………………………………………….2 制备工艺研究 性能结构表征 本课题提出的依据………………………………………………………7第二章 生物柴油制备原理…………………………………………………………8 原材料…………………………………………………………………8 制备原理与收益……………………………………………………8 成品理化结构与性能………………………………………………13 主要结论…………………………………………………………….17第三章 润滑油品的基本特征………………………………………………………18 油类润滑剂的结构特征………………………………………………18 影响油品润滑性的主要因数…………………………………………21 生物柴油的结构与可润滑性……………………………………….24 主要结论……………………………………………………………......25第四章 生物柴油的润滑性试验………………………………………………….26 试验机及其工作原理………………………………………………26 实验设计……………………………………………………………27 试验结果与分析……………………………………………………30 主要结论……………………………………………………………35全文总结……………………………………………………………………………36主要参考文献………………………………………………………………………37致谢………………………………… …………………………………38以上回答来自:

生物柴油（Biodiesel）又称为生质柴油，是用未加工过的或者使用过的植物油以及动物脂肪通过不同的化学反应制备出来的一种被认为是环保的生质燃料。这种生物燃料可以像柴油一样使用。生物柴油最普遍的制备方法是酯交换反应。由植物油和脂肪中占主要成分的甘油三酯与醇（一般是甲醇）在催化剂存在下反应，生成脂肪酸酯。脂肪酸酯的物理和化学性质与柴油非常相近甚至更好原料生产生物柴油的原料往往根据各地区可以得到的原料种类不同而不同。实际产油效率和技术不同。下面列出了一些国家所采用的主要原料：美国：大豆、玉米、动物脂肪 欧洲：油菜籽、动物脂肪 日本：动物脂肪 马来西亚：棕榈油 中国：大豆、地沟油、棉花子 印度：桐油树 从原理上说，未经加工的植物油只能在柴油发动机里短期直接使用。这是由于植物油含有饱和度不同的物质而会使柴油发动机上的润滑油发生聚合。而且植物油和柴油分子结构不同，这也可能造成雾化不良、燃烧不完全、喷嘴堵塞等问题。产油效率原料每亩产油效率（收率）引向原料以后的工业化和市场化的可行性，因为产量必须能够供应给整个国家或全世界。以下是现有技术所能够出产的原料效率：藻：每公顷16837升（每英亩1800加仑）（估计数据）[1][2] 麻：每公顷9354升（每英亩1000加仑）[3] 乌桕：每公顷4705-9073升（每英亩503-970加仑）[4][5] 棕榈油：每公顷4752升（每英亩508加仑）[6] 椰子：每公顷2151升（每英亩230加仑）[6] 油菜籽：每公顷954升（每英亩102加仑）[6] 大豆：每公顷554-922升（每英亩加仑）[7][8] 花生：每公顷842升（每英亩90加仑）[6] 向日葵：每公顷767升（每英亩82加仑）[6] [编辑] 工艺生产生物柴油最常用的是酯交换反应。此外还有氢化裂解、不使用催化剂的超临界方法、e-柴油、高温分解、微乳状液等方法。酯交换反应是将植物油和甲醇或乙醇混合，生成脂肪酸酯，即生物柴油。催化剂可以是酸，也可以是碱，但是由于碱催化的转化率更高（>98%），若要提高为98%转化率必需二级反应以上，通常一级反应酯化率在98%以下，而且常压反应，没有中间步骤，对设备的要求也低，因此一般是采用碱催化反应。[编辑] 使用生物柴油一般不是直接作为燃料使用；而是与普通柴油混合使用。一个公认的经验值是调和20%生物柴油 (B20)。生质柴油另一个环保优势，是其可降低引擎废气排放。生质柴油几乎没有含硫化物，排放的废气自然也没有硫化物。研究显示如果用20%生质柴油的比例混合的话，柴油引擎NOx排放会增加2%，但微粒排放会降低12%，碳氢化合物排放会降低20%，一氧化碳的排放会降低12%一般认为，生物柴油的优点在于可以减少一氧化碳等废物的排放量，而且运输也比普通柴油安全。此外，研究发现，生物柴油的润滑性能很高。有趣的是，调和5%以内可以提高润滑性能，但是如果高于5%，润滑性能却不再增强。[编辑] 问题虽然生物柴油的开发作为一种替代能源被业界看好，但是却鲜有生产商业化的例子。这主要来自植物油的成本。植物油的采购、运输、储存以及提取占了生物柴油生产的大部分成本。但是也有观点认为，由于生产生物柴油，需要大量的植物油原料，因此势必需要兴建种植园，因而可以带动相关的农业生产。生物柴油也存在一些技术限制。由于它比普通柴油粘度高，因此在低温下会降低可用性。如同鸡汤、红烧肉放到冰箱冷藏，油脂会凝结成白色黏稠状，学术上的名词就叫做“云化(cloud)”，凝结的温度则叫做“云点(cloud point)”。石油基柴油的云点大约在摄氏零下15度，而100%生质柴油B100在摄氏零度时便会开始云化，低温时很容易堵塞汽车油路。在冬天使用生物柴油必须加入添加剂或者其他的保温措施。而在湿热环境下，长期储存生物柴油还需要考虑到抑制微生物和细菌的滋生。生质柴油另一个劣势，是(B100)的蕴含能量比石油基的柴油燃料低11%，最大马力输出大约会减少5~7%。但这个差距并不大，如果是使用5%生质柴油更几乎没有差别。反而是生质柴油的黏性大于石油基柴油，对燃喷射料系统和引擎元件能提供较好的润滑性。许多车主指定使用(B2)柴油，2%生质柴油，98%石油基柴油，目的就是在帮助润滑引擎。而前面提到美国小学生乘坐的这些大豆动力车，则是使用(B5)到(B30)的柴油。为协助生物柴油的开发，在不少国家（如：加拿大、韩国等）都会投入生物科技工业园的发展，透过把相关物料的生产和开发的过程放在一起，以减低生物柴油的开发成本。[编辑] 道德及环保争议性生物柴油的大量使用会让许多原本生产食品的农地改种植经济作物，很可能造成粮价上涨，威胁贫穷人口：而开垦新的农地则会破坏生态，而一些研究显示，开垦新农地所制造的二氧化碳可以提供这块农地上的作物吸收数十年，换句话说就是在环保上不值得。可能避免负面效应的方法是采用麻疯树提供油脂（麻疯树生产的油脂有毒、不可食用），麻疯树不但产油效率佳，而且可以在贫瘠缺水的环境生存，换句话说就是可以利用无法种植作物的土地。但有些人认为就算是采用具有类似麻疯树特性的植物生产生质柴油，还是有降低粮食生产的可能性，因为有些第三世界国家的农民会在经济利益的驱使下，将原本用来种植作物的土地给拿来改种麻疯树。另一种可行方案是种植辣木。利用废弃物（例如废油）生产生物柴油在环保及道德上的争议性就少很多，但是回收废油及废油内部不纯物仍然是问题。未来可能利用藻类生产生质柴油，除了技术上还需突破外，由于生产的藻类很可能是基因改造品种，因此预防这些藻类混入生态系统也是个课题。实验室中通过酯交换反应研制出的生物柴油

生物柴油的主要成绩其实就是脂肪酸甲酯，目前国内的主要原料是地沟油，植物油炼油残渣，动物油脂。其主要工艺就是高温高压法。现在的技术比较成熟了，但生产出的脂肪酸甲酯多要进行勾兑才能销售（与柴油按一定比例勾兑），如果没有50万以上的资金最好不要搞这个，风险大，现在原料的价格已经被炒的很高了，失去投掷的意义。