生物柴油生产应用情况及在我国发展前景

中国科技信息２００５年第１６期　　　　ＣＨＩＮＡ　ＳＣＩＥＮＣＥ　ＡＮＤ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　Ａｕｇ．２００５

生物柴油生产应用情况及在我国发展前景

张克军　大庆职业学院　１６３２５５

１，生物柴油在国外的生产应用情况

早在一个世纪之前，鲁道夫・狄塞尔就设想将植物油作为发动机的燃料。随着二十世纪七十年代和九十年代出现的两次石油危机及人们生活水平的提高和环境保护意识的增强，这一设想在世界许多国家变成了现实。

生物柴油的研究最早是从２０世纪７０年开始的，近２０年来，由植物油制备生物柴油作为石油燃料的替代物，已引起了世界各国的广泛关注。目前，欧洲已建立了数家生物柴油工厂，规模最大的生物柴油工厂在意大利，生产能力达２５万ｔ／年。１９８２年前后，德国和奥地利首次在柴油机引擎中使用菜籽油甲酯。１９８５年奥地利建立了以新工艺（常温、常压）生产菜籽油甲酯的中试装置，并从１９９０年起以菜籽油为原料工业化生产生物柴油。同年，生物柴油在拖拉机中广泛试用，得到了一致的好评及认可，成为生物柴油成功走向市场的里程碑。１９９６年德国和法国建立了生物柴油的工业化生产装置。并在Ｖｏｌｋｓｗａｇｅｎ、Ａｕｄｉ等小轿车中使用生物柴油作为发动机燃料。同年，欧洲还成立了以生产生物柴油为主的生物柴油委员会，这表明又一个新兴工业的形成。１９９１年奥地利标准局首次发布了生物柴油的标准，之后，世界上其他一些国家，如法国、意大利、捷克、瑞典、美国和德国，也相继建立了生物柴油标准。

究，对于植物油的利用是有意义的。据湖南、江西、广东、广西的不完全统计，石灰岩山地总面积有３．３亿亩。按１０％面积栽植光皮树，可年产生物柴油２４００万ｔ。若全国的石灰岩山地以光皮树造林，将形成巨大的可再生能源贮备。开发光皮树油已引起国内外研究人员的极大关注。辽宁省能源研究所的邢义满等进行了光皮树油酯化制取生物柴油的研究。

２．５、我国大米产量很大、米糠资源丰富，由于就地分散加工，约有８０％的米糠没有经过加工榨油、热处理，而直接作为饲料。由于其中解脂菌能使油脂水解成游离脂肪酿，导致米糠酿败变质，降低了饲料报酬。为了开发米糠资源，综合利用，长春市通达轻工技术研究所的常玉宠研究了用米糠油甲醇酯化法生产生物柴油，米糠饼添加植酸酶取代部分玉米做能量饲料的课题，并取得一定进展。

２．６、江苏石油化工学院化工系的盛梅等行了大豆油在ＮａＯＨ作用下与甲醇反应生成生物柴油的研究，所得生物柴油的各项性能指标基本达到国外同类产品的标准，并与我国０＃柴油的主要性能指标相接近。

２．７、江苏石油化工学院化学工程系的邬国英等进行了棉籽油在ＫＯＨ作用下与甲醇反应生成生物柴油的研究，所得生物柴油主要质量指标已达到ＡＳＴＭ生物柴油质量标准。

用油脂生产生物柴油，转化能耗相当低，并具有良好的能量正平衡，用菜籽油生产生物柴油，需要农业、加工、生物柴油转化等各种能量投入８．６ＧＪ／ｔ，而生物柴油具有３７．２ＧＪ／ｔ的能量，投入产出比高达１：４．３，远远高于粮食发酵生产醇类代用原料的能量投入产出比，且生物柴油可以直接也可以与石化柴油以任意比例混合在现有柴油车中使用，可利用已有的庞大石油柴油储存和销售网络。

３．２，生态环境意义

大量生产和使用生物柴油具有良好的生态环境意义：（１）生物柴油来源于再生资源，增加生物柴油的生产，可以减少石化能源的开采和消耗，从而减少对地球生态环镜的过度破坏。（２）生物柴油燃烧所排放的ＣＯ２，远低于植物生长过程中所吸收的Ｃ０２，因此使用生物柴油，会大大降低ＣＯ２的排放和温室气体积累、缓解并从根本上解决因温室气体积累所造成的全球气候变暖这一有害于人类的重大环境问题。（３）发展生物柴油产业，将增加陆地土地植被覆盖，对减少水土流失、调节大气环境气候等多方面具有生态调节功能。（４）石化能源脱硫一直是一项世界性的难题，其大量燃烧后形成的酸雨，给生态环境带来巨大的灾难；而生物柴油不含硫，其大量生产和使用将减少酸雨形成的环境灾害。（５）生物柴油不含苯及其他具有致癌性的芳香化合物，其使用后排放的废气也不会产生这些物质，生物柴油的生产和使用完全不会毒害人们的身体健康。（６）由于生物柴油分子中含有分子内氧，并具有良好的自润滑性能，用生物柴油为动力的柴油车燃烧充分，燃烧后尾气中ＣＨＮ、ＣＯｘ、ＮＯｘ残碳微粒排放大幅度下降，可以有效控制大气污染。（７）生物柴油不易挥发，很容易生物降解，如生产和使用过程中发生泄露，不会污染地面和水体，属于环境友好的能源产品。

３．３，经济意义

虽然目前在我国生产生物柴油尚不具备良好的经济效益，但发展我国生物柴油产业具有非常巨大和不可估量的潜在经济意义。

我国粮食生产能力过剩，而将粮食转化成生物能源的效率和效益较低，有些地方因种田不挣钱，土地抛荒现象较为严重，但可通过结构调整发展成生物柴油的原料产地。同时我国国土中不适宜种植粮食的荒山、荒坡及水土流失和沙化严重的面积非常巨大，完全可以开发种植特色高产能源木本油料，发展成生物能源的供应地，而不必考虑油脂生产能力过大对油脂市场的冲击；通过对土地的有效利用，每年将增加生物能源的供应量成千万吨计，按目前柴油价格２，８００－３，４００元／吨计算，将形成一个３００多亿元产业，并将建设大量的能源工厂，增加就业机会。

总之，发展生物柴油具有调整农业结构、增加社会有效供给、改善生态环境、缓解能源危机、增加就业机会等多方面重要意义。作者简历：

张克军，男，１９６７年７月出生，１９９０年７月毕业于黑龙江大学化学系环境化学专业，现在大庆职业学院石油化工系工作，讲师，主要从事环境分析、无机材料的研究与教学工作。

２，生物柴油在我国生产应用情况

我国对生物柴油的开发和研究尚处于起步阶段。中国科技大学、石油化工科学研究院、西北农林科技大学、辽河化工厂、东北林业大学、化东理工大学、辽宁省能源所等分别进行了实验室研究开发和小型工业实验。并取得重大成果：海南正和生物能源有限公司、四川古杉油脂化工公司和福建卓越新能源发展公司都已开发出拥有自主知识产权的技术，相继建成了规模超过年产万吨的生产厂，标志着生物柴油这一高技术产业已在中国大地上诞生。

２．１、海南正和生物能源有限公司于２００１年建成以餐饮废油、榨油废渣和林木油果为原料，年产ｌ万吨的生物柴油试验工厂，油品经石油化工科学研究院以及环境科学研究院测试，性能达到美国ＡＳＴＭ柴油标准，产品质量优于国家轻柴油质量标准。

２．２、四川古杉油脂化学公司以植物油下脚料为原料，生产生物柴油，产品的使用性能与０＃柴油相当，并且不含硫，燃烧后废物排放较普通柴油下降７０％，可从根本上解决柴油机冒黑烟这一难题。

２．３、由于双低菜籽油（芥酸、硫甙含量低）生产的生物柴油含硫量低，中国农业科学院油料作物研究所的黄庆德等使用双低菜籽油为原料，用ＮａＯＨ和ＫＯＨ作催化剂与甲醇进行酯交换反应制备生物柴油，并重点研究了反应配比及反应温度对生物柴油中总甘油含量的影响和降低生物柴油中游离甘油的方法。

２．４、光皮树为多年生藩叶乔木，是一种理想的油料树种，它生长在我国中南地区，耐贫瘠、抗干旱，适宜石灰岩山地生长，籽实含油高于３０％，亩产籽油９０ｋｇ。以光皮树油制取生物柴油的研

３，我国开发生物柴油意义

３．１，社会意义

我国是最大的发展中国家，也是目前经济发展最为迅速的国家，能源发展战略始终在我国的经济发展中占有重要地位。优质石油能源的相对短缺及煤炭能源开发与利用过程中的低效率和所造成的环境污染正成为我国经济与社会可持续发展的重要制约因素。自１９９３年我国成为石油净进口国以来，石油进口量以每年４％速度增长，２０００年、２００１年石油进口量均达７，０００万吨以上，目前石油进口量占我国石油消费量１／３以上。据美国《油气杂志》提供的数据，我国２０００年石油剩余探明储量为２４０亿桶（３２．７亿吨），原油产量为３２０万桶／日（１．６亿吨／年），石油消耗量为４２０万桶／日（２．０６亿吨／年）。据此数据，我国石油储量仅可稳产２１年，而且产需存在５，０００万吨缺口。数字庞大的石油进口还危及到我国战略安全，有识之士已经呼吁建立我国石油战略储备，但随着石油资源逐渐枯竭，未来世界各国对石油能源的争夺将更为激烈，建立战略储备不能从根本上解决石油资源短缺问题。与世界能源发展趋势一样，煤层甲烷、地热能、风能、太阳能、生物质能及其它可再生或清洁能源在今后的中国经济发展中将是重要补充。其中生物可再生能源由于来源的稳定性及环境的友好性一直是最重要的能源研究方向。

利用大宗过剩农产品粮食发酵生产醇类如乙醇汽车代用燃料和利用油脂转化生产生物柴油是生物可再生能源的两个重要研究方向。我国在醇类代用燃料方面已经开展了大量的研究工作，但用粮食生产醇类代用燃料转化能耗高，配制汽油代用燃料不能直接在现有汽车中使用也是一个不容回避的现实问题。而大量研究资料表明，利

－２８－