林業(yè)生物質(zhì)能介紹

林業(yè)生物柴油調(diào)研報(bào)告生物柴油(biodiesel)是指以動(dòng)植物油脂、微生物油脂、餐飲垃圾油等為原料油通過(guò)脂交換工藝制成的可代替石化柴油的液體燃料,與柴油相溶性極佳,而且能夠與國(guó)標(biāo)柴油混合或單獨(dú)使用,是典型的清潔、可再生“綠色能源”,是石油等不可再生資源的理想替代品。發(fā)展生物柴油,油脂原料是關(guān)鍵。世界各國(guó)都選擇有自身優(yōu)勢(shì)的原料來(lái)發(fā)展生物柴油,例如:美國(guó)生產(chǎn)生物柴油的原料主要是轉(zhuǎn)基因大豆油,歐盟和加拿大等國(guó)以雙低菜籽油為原料,巴西的主要原料是蓖麻油和轉(zhuǎn)基因大豆油,而馬來(lái)西亞和印度尼西亞則以其盛產(chǎn)的棕櫚油來(lái)發(fā)展生物柴油。近年引起世界各國(guó)重視并紛紛搶占的資源有棕櫚油、麻瘋果油,微藻作為長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略資源正在大力開(kāi)發(fā)1。適宜中國(guó)生物柴油生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的兩個(gè)方向是:(1)對(duì)于以棕櫚油、麻瘋果油等量大植物油為原料,應(yīng)采用連續(xù)化、大型化生產(chǎn)技術(shù),并配套開(kāi)發(fā)相應(yīng)的生物柴油化工技術(shù),形成生物柴油化工煉油廠;(2)對(duì)于采用廉價(jià)、量小的垃圾油等為原料,應(yīng)采用小型、多樣化(固定或可移動(dòng))并與周邊設(shè)施(如水、電、蒸汽、污水排放等)相適應(yīng)的技術(shù)。林業(yè)生物柴油因具有“不與人爭(zhēng)糧，不與糧爭(zhēng)地”的優(yōu)點(diǎn)，開(kāi)始受到包括中國(guó)在內(nèi)的許多發(fā)展中國(guó)家的重視。我國(guó)木本油料能源樹(shù)種資源豐富種類繁多分布廣泛大多數(shù)種類處于野生尚未開(kāi)發(fā)狀態(tài)，根據(jù)多年的系統(tǒng)調(diào)查研究，我國(guó)能利用荒山沙地等宜林地進(jìn)行造林，建立起規(guī)?；牧挤N供應(yīng)基地的生物質(zhì)燃料油植物約10種，如麻瘋樹(shù)、光皮樹(shù)、烏柏文冠果和黃連木等作為我國(guó)最重要木本能源油料樹(shù)種已被列入“十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃農(nóng)林生物質(zhì)工程重大項(xiàng)目2。其中麻瘋樹(shù)JatrophacurcasL)被認(rèn)為是最具潛力的生物柴油原料樹(shù)種34。生物柴油生產(chǎn)方法可分為物理法、化學(xué)法和生物法三大類，每一類均有其優(yōu)缺點(diǎn)。物理方法包括直接混合法和微乳化法；化學(xué)法包括裂解法、酯化法和酯交換法；生物法主要包括生物酶法。我國(guó)早在20世紀(jì)30年代開(kāi)始研究植物油制造液體燃料。生物柴油化學(xué)生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)過(guò)多年發(fā)展,已經(jīng)形成比較完備的技術(shù)體系和方法,其技術(shù)根本點(diǎn)就在于采用不同的酯化或轉(zhuǎn)酯化催化劑、工藝技術(shù)條件等將動(dòng)植物油脂轉(zhuǎn)化成生物柴油,在這些方面已有大面積的專利技術(shù)覆蓋和公開(kāi)發(fā)表的大量研究報(bào)告,涵蓋了化學(xué)催化劑法、生物酶催化劑法、無(wú)催化劑法(在高溫高壓下進(jìn)行)、常壓法、加壓法等生物柴油生產(chǎn)技術(shù)的各個(gè)方面,其生產(chǎn)原料包括動(dòng)植物油脂和廢棄食用油脂。在這些技術(shù)中化學(xué)方法的常壓連續(xù)轉(zhuǎn)醋化和加壓連續(xù)轉(zhuǎn)醋化等生物柴油生產(chǎn)技術(shù),已在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家形成大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn),代表了當(dāng)今主流生物柴油技術(shù),而且技術(shù)仍在不斷發(fā)展5。目前，國(guó)內(nèi)一些單位，如中國(guó)林業(yè)科學(xué)院、北京化工大學(xué)、北京林業(yè)大學(xué)、四川大學(xué)、湖南林業(yè)科學(xué)院等，對(duì)木本植物油制備生物柴油的原料油的預(yù)處理、催化劑(含固體酸堿催化劑、固定化酶催化劑)篩選、制備工藝優(yōu)化和產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)進(jìn)行了大量的研究，并開(kāi)展了小型的工業(yè)試驗(yàn)和中試生產(chǎn)示范67。目前,世界上采用最廣泛的生物柴油生產(chǎn)技術(shù)是液堿催化的常溫、常壓二段酯交換工藝。采用液堿為催化劑,原料必須經(jīng)嚴(yán)格精制,少量的游離水或脂肪酸都會(huì)影響液堿催化劑的催化活性,要求兩者的含量都不超過(guò)0.1%;但其產(chǎn)物中皂含量很少,有利于甘油的沉降分離及提高生物柴油收率。目前,在這一領(lǐng)域,近年銷售最多的是德國(guó)魯奇(Lurgi)的工藝。液堿酯交換工藝有對(duì)原料要求苛刻、流程復(fù)雜和廢液排放多等缺點(diǎn),并且由于甲醇和油脂不互溶,此類反應(yīng)傳質(zhì)差,影響反應(yīng)速度和酯交換效果。為了克服以上缺點(diǎn),近幾年一些新的工藝不斷開(kāi)發(fā)成功并工業(yè)化，這包括法國(guó)石油研究院(IFP)開(kāi)發(fā)的Esterfip-H工藝、加拿大多倫多大學(xué)開(kāi)發(fā)的BIOX工藝等1。木本生物柴油原料產(chǎn)業(yè)發(fā)展符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)和項(xiàng)目實(shí)施區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求。木本生物柴油原料產(chǎn)業(yè)以木本油料植物種樹(shù)良種培育與木本生物柴油開(kāi)發(fā)為切入點(diǎn)和立足點(diǎn)，將科研與生產(chǎn)相結(jié)合，以提高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出為突破口，以生態(tài)治理、社會(huì)持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，木本生物柴油原料逐漸受到國(guó)家和地方政府的重視。雖然目前我國(guó)生物柴油原料目前仍將以廢棄油脂為主，但隨著生物柴油產(chǎn)業(yè)的深入發(fā)展，木本生物柴油將在我國(guó)未來(lái)生物柴油市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位，木本生物柴原料發(fā)展?jié)摿薮?。i閔恩澤，姚志龍.近年生物柴油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展——特色、困境和對(duì)策[J].化學(xué)進(jìn)展,2007,Z2:1050-1059.2李昌珠，李培旺，肖志紅,陳景震，張良波.我國(guó)木本生物柴油原料研發(fā)現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)化前景[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2012,06:165-170.3李曉輝.開(kāi)發(fā)生物柴油勢(shì)在必行[J].科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)2009,19(4)：145-1474滕虎牟英楊天奎等.生物柴油研究進(jìn)展J.生物工程學(xué)報(bào)，2010,26⑺;892-9025劉軒?中國(guó)木本油料能源樹(shù)種資