我國新能源技術(shù)講義

1、1新能源技術(shù)新能源技術(shù) 2新能源產(chǎn)業(yè)主要領(lǐng)域o一是新的、可再生能源的利用，主要是指風(fēng)電、太陽能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能等可再生能源的開發(fā)和利用；o二是對傳統(tǒng)的能源進(jìn)行技術(shù)變革所形成的新的能源，主要包括對煤炭的清潔高效利用、車用的新型燃料以及智能電網(wǎng)等。3o生物柴油o燃料乙烯4o隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，中國油氣資源對外需求增長速度已經(jīng)超過預(yù)期，油氣能源緊張局面加速擴(kuò)大，國內(nèi)常規(guī)油氣的開發(fā)已經(jīng)不能滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，大力發(fā)展新能源已勢在必行。新能源資源的開發(fā)利用對確保國家能源安全具有重要的意義。5生物柴油o是以植物油脂(油料作物、野生油料植物、工程微藻等)、動物油脂、餐飲垃圾油為原料油，通過酯交

2、換工藝制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料，是一種優(yōu)質(zhì)清潔柴油。o歐洲是目前生物柴油生產(chǎn)的主要地區(qū)，其生物柴油的產(chǎn)量約占全球生物柴油產(chǎn)量的80。美國是世界上生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為迅速的國家之一，巴西生物柴油發(fā)展?jié)摿薮?，預(yù)計(jì)其產(chǎn)量將在2015年超過美國和歐洲。6生物柴油的制備方法o目前制備生物柴油的方法主要有四種： 稀釋 熱裂解 微乳化 酯化法及酯交換（轉(zhuǎn)酯化或醇解）7稀釋o將天然油脂與柴油、溶劑或醇類混合，使其密度和粘度降低，提高揮發(fā)度，這樣可使混合燃料的粘度在:40攝氏度為:4.47cSt，基本符合作為燃料使用的要求8熱裂解o又稱為高溫分解，嚴(yán)格的定義是，用加熱的方法或在催化劑的催化下將一種

3、物質(zhì)轉(zhuǎn)化成另一種物質(zhì)。在有氧或無氧的情況下，通過化學(xué)鍵的斷裂生成更小的分子。熱裂解化學(xué)很復(fù)雜，因?yàn)榉磻?yīng)中會出現(xiàn)各種反應(yīng)方式和反應(yīng)產(chǎn)物。植物油、動物油、脂肪酸、脂肪酸甲酯都可以進(jìn)行熱裂解。脂肪熱裂解的研究已有599年的歷史，尤其是在那些缺少石油的國家和地區(qū)。9微乳化o是利用乳化劑將植物油分散到粘度較低的有機(jī)溶劑（如甲醇、乙醇）中，從而將植物油稀釋，降低粘度，滿足作為燃料使用的要求。形成微乳化的機(jī)理各不相同，所形成的乳化液的穩(wěn)定性主要取決于加入的能量和乳化劑的類型和數(shù)量o微乳化方法易受到環(huán)境條件的限制，環(huán)境條件的變化會引起破乳現(xiàn)象的發(fā)生，從而使得燃料的性質(zhì)不穩(wěn)定，不能達(dá)到普遍使用的目的。10轉(zhuǎn)酯化

4、o是這些方法中最重要也是最普遍采用的方法，因?yàn)樗苡弥参镉蜕a(chǎn)出更清潔、更環(huán)保的生物柴油。轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)如下式所示。o轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)是可逆的，因此通常加過量的醇以使反應(yīng)向右進(jìn)行，而且堿催化劑催化的轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)要比酸催化的快得多。而影響反應(yīng)的因素有：游離脂肪酸和水的存在、醇油的摩爾比、不同催化劑的影響、反應(yīng)時(shí)間和溫度的影響等。11生產(chǎn)生物柴油的新研究o研究微波作用下的轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)，并與一般轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)做比較o研究大氣壓和HE#下，固體酸催化劑催化豆油和甲醇的轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)o研究制備無定型氧化鋯、鈦、鋁、鉀摻雜的氧化鋯催化劑o研究不用任何催化劑，超臨界甲醇與菜油的轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)12燃料乙醇o(jì)燃料乙醇是未加變性劑的、可作為燃料用的無水乙醇，是以玉米、小麥、薯類、糖等為原料，經(jīng)液化、糖化、發(fā)酵、蒸餾而制成乙醇，再經(jīng)脫水形成無水乙醇后，加上適量變性劑(無鉛汽油)而形成的變性燃料。13變性燃料乙醇是以淀粉、糖質(zhì)為原料，經(jīng)發(fā)酵、蒸餾制得，脫水后，再添加變性劑改性的乙醇。車用乙醇汽油，就是把變性燃料乙醇和汽油以一定比例混配形成的一種汽車燃料，是替代和節(jié)約汽油的最佳燃料。 14燃料乙醇生產(chǎn)法o對于生物質(zhì)銜生合成氣制乙醇有并存、競爭的化學(xué)法、生物法兩種轉(zhuǎn)化技術(shù)：化學(xué)法：纖維素、半纖維素