生物柴油學(xué)術(shù)論文

　　生物柴油是指長鏈脂肪酸單烷基酯(脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯)，由植物油或動物油通過酯交換制得，下面是小編精心推薦的生物柴油學(xué)術(shù)論文，希望你能有所感觸!

　　生物柴油學(xué)術(shù)論文篇一

　　淺析我國生物柴油發(fā)展現(xiàn)狀

　　摘要：中國作為一個能源消耗大國，能源危機(jī)日益嚴(yán)重，以能源集約化利用為前提，充分開發(fā)利用生物能、太陽能等清潔能源，越來越成為一種共識。同時作為一個發(fā)展中的國家，面臨著經(jīng)濟(jì)增長和環(huán)境增長保護(hù)的雙重任務(wù)，為了保護(hù)環(huán)境并實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，改變能源發(fā)展和消費(fèi)方式，合理開發(fā)利用可再生能源是必要的選擇。本文將介紹國內(nèi)外生物柴油的發(fā)展現(xiàn)狀、經(jīng)濟(jì)效益以及發(fā)展前景，對現(xiàn)階段緩解環(huán)境危機(jī)的巨大作用。生物柴油作為可再生能源，具有開發(fā)利用的廣闊前景，具有開發(fā)的戰(zhàn)略性意義。

　　關(guān)鍵詞：生物柴油;發(fā)展現(xiàn)狀;經(jīng)濟(jì)效益;環(huán)境危機(jī);前景

　　柴油是國家戰(zhàn)略物質(zhì)，廣泛用于工程機(jī)械、鍋爐、船舶、軍艦、交通等設(shè)備的柴油機(jī)燃料。2012年我國成品油表觀消費(fèi)量2.75億噸，柴油消費(fèi)量16947萬噸。為此，國家每年要花大量的資金進(jìn)口柴油和原油以滿足日益增長的需求。生物能源是我國第三大能源，僅次于煤和石油，在全部能源消耗中約占15%，既可作為燃料用于發(fā)電，又能轉(zhuǎn)化為“柴油”。生物能源轉(zhuǎn)化為生物柴油，其主要原料來自植物油脂、動物油脂、酸化油、地溝油及各種油炸食品后的廢棄動植物油脂。近年來，實驗室研究的生物柴油生產(chǎn)技術(shù)非常多，而且針對各種不同的原料進(jìn)行的工藝試驗很多。從反應(yīng)來講，涉及物理法、化學(xué)催化、生物催化、超臨界無催化劑的酯化/酯交換反應(yīng)。

　　一 我國現(xiàn)階段能源狀況

　　能源危機(jī)是人類本世紀(jì)中葉即將面臨的巨大挑戰(zhàn)。石油是應(yīng)用最為廣泛的能源。國際上最新估算，地球上石油穩(wěn)定供給不會超過20年，枯竭期僅為51年。中國是石油資源相對貧乏的國家，人均儲量僅為世界的12%。隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速增長，我國的石油資源日趨緊缺，自1993年我國成為石油凈進(jìn)口國以來，原油進(jìn)口數(shù)量逐年增加。 中國油氣供需日益矛盾，2006年據(jù)國土資源部預(yù)計，中國石油開采年限為15年，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界51年的平均水平。2005年，中國的石油對外依存度達(dá)到43%，有關(guān)部門預(yù)計，到2020年中國石油需求量將高達(dá)4.5億噸，其中2億噸自產(chǎn)，2.5億噸來自進(jìn)口。尤其是近年國際油價大幅飆升，對中國經(jīng)濟(jì)的影響越來越大。 我國原油資源不足，加上國際油價一路飆升的問題嚴(yán)重制約我國的石化工業(yè)的發(fā)展，為此，我國積極采取措施，加大替代能源基礎(chǔ)研究的技術(shù)開發(fā)的投入，實現(xiàn)能源多元化戰(zhàn)略，減少對石油資源的過分依賴。近年來，生物燃料被認(rèn)為是很有潛力的替代能源，其中生物柴油在技術(shù)先進(jìn)性，技術(shù)成熟度，經(jīng)濟(jì)性，配套設(shè)施建設(shè)等方面具有極強(qiáng)的競爭力，是一種很有發(fā)展?jié)摿Φ男履茉础?/p>

　　二 前景分析

　　生物柴油于1988年誕生，由德國聶爾公司發(fā)明，它是以菜籽油為原料，經(jīng)提煉而成的潔凈燃油。其突出的環(huán)保性和可再生性，引起了世界發(fā)達(dá)國家，尤其是石油資源貧乏國家的高度重視。

　　1.國外生物柴油發(fā)展現(xiàn)狀。美國是最早研究生物柴油的國家，自20世紀(jì)90年代初就開始將生物柴油投入商業(yè)性應(yīng)用，美國1999年還專門簽署了開發(fā)生物質(zhì)能源的法令，生物柴油B20被列為重點(diǎn)發(fā)展的清潔能源之一。 美國2011年生物基產(chǎn)品占總產(chǎn)品量的比重約12%。

　　歐盟國家主要以油菜為原料，發(fā)展油菜作為生物柴油的原料已成規(guī)模。2004年，歐盟國家以低芥酸菜油為原料生產(chǎn)的生物柴油約160萬噸，占?xì)W盟國家同期生物柴油生產(chǎn)總量的80%，有效地緩解了柴油的緊缺局面。歐盟非常注重生物交通燃料，特別是生物柴油的發(fā)展。目前產(chǎn)量以年均33 %的幅度增長，生物柴油使用量在生物燃料中占75% 。2020年生物柴油的市場占有率能達(dá)到12% 。為刺激生柴油的發(fā)展。歐盟發(fā)布了一系列促進(jìn)市場營銷的指令，要求成員國降低生物柴油稅率，德國、法國、意大利等都制定了對生物柴油減免稅的優(yōu)惠政策。歐盟同時對利用休耕地種植生物柴油料進(jìn)行補(bǔ)貼，并制定、完善了相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。目前歐盟生物柴油總產(chǎn)達(dá)到2 000萬t/a左右，保持著世界領(lǐng)先地位。

　　日本1995年開始研究生物柴油，盡管日本生物質(zhì)資源匱乏，但在生物質(zhì)利用技術(shù)研究方面所取得的專利已占世界的52% ，其中生物能源領(lǐng)域的專利占了81% 。

　　2.國內(nèi)生物柴油發(fā)展前景。我國政府為解決能源節(jié)約、替代和綠色環(huán)保問題制定了一系列政策和措施。起步較晚，但發(fā)展速度很快，相關(guān)技術(shù)水平及標(biāo)準(zhǔn)體系已取得長足發(fā)展。柴油機(jī)燃料調(diào)合用生物柴油(BDlO0)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)正式頒布。國家政策鼓勵生物質(zhì)新型燃料的發(fā)展，2012年5月科技部出臺了《生物質(zhì)能源科技發(fā)展“十二五”重點(diǎn)專項規(guī)劃》。

　　雖國內(nèi)外經(jīng)濟(jì)不溫不火，歐債危機(jī)間歇性發(fā)作打擊全球投資者信心，進(jìn)而影響實體經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇。2013年，我國乘用車市場仍將處于起飛期，潛在增速仍然高于GDP增速，預(yù)計為13%～14%，全年乘用車銷量達(dá)到1480萬輛。貨車方面，2013年我國GDP增速將比2012年提高約0.2個百分點(diǎn)。預(yù)計2013年，我國成品油需求量為2.93億噸，比上一年增長6%，其中汽油需求9350萬噸，煤油2060萬噸，柴油17830萬噸。

　　我國生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?。?020年，世界將有5O%的有機(jī)化學(xué)品和材料來自生物質(zhì)原料。

　　三 有利于緩解我國環(huán)境危機(jī)

　　石油在人類社會現(xiàn)代化發(fā)展中發(fā)揮巨大作用的同時，也帶來了嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境污染問題。資料顯示，大氣中70%的二氧化碳、80%的硫化物和70%的氮氧化物來自于化石燃料燃燒后的產(chǎn)物。2012年我國出現(xiàn)大面積長時間霧霾天氣，嚴(yán)重影響著居民的出行以及身心健康。出于國家經(jīng)濟(jì)利益、戰(zhàn)略安全和可持續(xù)發(fā)展的迫切需要，新型、清潔能源的開發(fā)與利用，一直是我國政府和世界各國都極為關(guān)注的重大戰(zhàn)略問題。生物柴油與石化柴油相比有以下優(yōu)點(diǎn)：十六烷值較高，含氧量高于石化柴油，可達(dá)11%，在燃燒過程中所需的氧氣量較石化柴油少，燃燒、點(diǎn)火性能優(yōu)于石化柴油;不含芳香族烴類成分而不具致癌性， 并不含硫、鉛、鹵素等有害物質(zhì);生物柴油的閃點(diǎn)較石化柴油高， 有利于安全運(yùn)輸、儲存;不含石蠟，低溫流動性好，適用區(qū)域廣泛。 生物柴油是典型的“綠色能源”，生產(chǎn)生物柴油的能耗僅為石油柴油的25 % ，可顯著減少燃燒污染排放;生物柴油無毒，生物降解率高達(dá)98 % ，降解速率是石油柴油的2倍;生產(chǎn)生物柴油適用的植物可以改善土壤，保護(hù)生態(tài)，減少水土流失;利用餐飲廢油脂生產(chǎn)生物柴油，可以減少廢油直接進(jìn)人環(huán)境或重新進(jìn)

　　入食用油系統(tǒng)，有較大的環(huán)境價值和社會價值。

　　四 生物柴油的經(jīng)濟(jì)效益

　　生物燃料行業(yè)在歐盟和美國發(fā)展較快，預(yù)計年生產(chǎn)量將增長到2020年占液體燃料約1O% 。同時，美國已設(shè)定增加生物燃料生產(chǎn)的目標(biāo)，2012年約8O億加侖/年，到2022年將達(dá)到約400億加侖/年。包括乙醇和生物柴油在內(nèi)的全球生物燃料市場到2015年將增長12.9 %，將達(dá)到價值615億美元。

　　我國城市每年產(chǎn)生餐廚垃圾約2000萬噸，可回收廢油100多萬噸，醇解轉(zhuǎn)化率按80%計算，可生產(chǎn)生物柴油80萬噸 。2012年增長到6000萬噸每年，餐廚垃圾的熱值大概是2100kj/kg，生物柴油的熱值是38Mj/kg，生物柴油的總成本為5825元/噸。目前，生物柴油市場價格按6000元/噸計算 ，餐廚垃圾到生物柴油的轉(zhuǎn)化率為4%，年產(chǎn)生物柴油經(jīng)濟(jì)效益為4200億，折合標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值為3115800噸。

　　按國家再生能源中長期規(guī)劃，產(chǎn)能是2O萬噸/年。因需求與產(chǎn)量的反差，將會是形成產(chǎn)品供不應(yīng)求的局面。到2020年我國實現(xiàn)生物能源占交通能源需要的15% ，也即7 200萬t。

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　　作者簡介： 江振興，男，1990年生，湖北武漢人，華中科技大學(xué)文華學(xué)院2009級熱能與動力工程專業(yè)學(xué)生。

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