生物柴油意義

生物柴油意義第1頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄生物柴油及其發(fā)展微藻技術(shù)及生物柴油的原料供應(yīng)中國石化生物柴油技術(shù)的開發(fā)和利用第2頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月

生物柴油是動(dòng)植物油脂與甲醇反應(yīng)生產(chǎn)的一種質(zhì)量性質(zhì)類似于柴油、并可以替代柴油使用的優(yōu)質(zhì)清潔燃料。

生物柴油甲醇＋油脂第3頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月美國對生物柴油性能的評價(jià)美國對生物柴油的評價(jià)研究證明兌入20%生物柴油的車用燃料（B20）與相應(yīng)純石油柴油相比可減少：顆粒物排放14%總碳氧化物排放13%SO2排放70%以上生物柴油（B100）及B20是美國環(huán)保局和能源部認(rèn)可的一種替代燃料，滿足下列法規(guī)要求

CleanAirActAmendments(CAAA90)EnvironmentProtectionActof1992(EPACT)生物柴油具備下列優(yōu)點(diǎn)：

無毒能生物降解（與食糖相當(dāng)）基本無硫和芳烴與石油柴油具有良好的調(diào)合性，可以任意比例混兌。第4頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月進(jìn)入21世紀(jì)生物柴油迅猛發(fā)展成為新興產(chǎn)業(yè)年份產(chǎn)量,萬噸2011年全球生物柴油產(chǎn)量突破了2000萬噸，已建和在建生物柴油裝置年產(chǎn)能接近4000萬噸第5頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月生物柴油的用途直接用作車用優(yōu)質(zhì)柴油生物柴油，即100%生物柴油（B100）與石油柴油調(diào)配使用，品種有2%、5%、10%和20%，即B2、B5、B10、B20柴油車用燃料潤滑調(diào)合組分，能改善低硫柴油的潤滑性非車用柴油的替代品，如船用、家用、農(nóng)用；機(jī)械加工潤滑劑，脫模劑優(yōu)質(zhì)的溶劑油，用于代替脂肪酸生產(chǎn)精細(xì)油脂化學(xué)品第6頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月發(fā)展生物柴油的關(guān)鍵在原料!!!各國和地區(qū)依據(jù)自己的特點(diǎn)選定生物柴油原料

歐盟——菜籽油阿根廷、巴西、美國——轉(zhuǎn)基因大豆油馬來西亞、印尼——棕櫚油中國發(fā)展生物柴油要“不與糧爭地，不與人爭油”，依據(jù)國情制訂了生物柴油原料的發(fā)展戰(zhàn)略

當(dāng)前——廢棄地溝油中期——林木油脂中長期——微藻油脂第7頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月廢棄油脂油腳和皂腳泔水油煎炸余油肉聯(lián)廠余雜廢棄油脂指植物油和動(dòng)物脂肪在加工、儲運(yùn)和食用消費(fèi)過程中產(chǎn)生的、失去食用價(jià)值的油脂廢棄物。資源量：1000萬噸/年以上第8頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月廢棄油脂最好的利用生物航煤廢棄油脂第9頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月采用廢棄油脂生產(chǎn)生物柴油的優(yōu)勢采用廢棄油脂生產(chǎn)生物柴油，具有全年不分季節(jié)供應(yīng)、不需要培養(yǎng)木本油料樹的早期投入；生產(chǎn)生物柴油對廢棄油脂質(zhì)量要求不象生產(chǎn)油脂化學(xué)產(chǎn)品那么嚴(yán)格，更多種類廢棄油脂可以得到應(yīng)用；廢棄油脂價(jià)格為油脂食用油的70%，原料成本相對較低，（但總是高于原油）；生物柴油作為石油燃料的替代品在國內(nèi)市場缺口大，銷售前景好。第10頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月中期—非食用林木種植，實(shí)現(xiàn)“林、油、環(huán)境一體化”山地丘陵多，山地資源豐富，樹種資源豐富我國幅員遼闊，地域跨度大，生存環(huán)境條件多樣，適于各種植物生存，現(xiàn)有含油木本植物約1500種，實(shí)現(xiàn)“不與糧爭地、不與人爭油”維護(hù)生態(tài)環(huán)境，生態(tài)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值同顯

木本油料植物的開發(fā)主要以種樹為主，具有一次栽、多年受益的特性，能很好地維護(hù)生態(tài)環(huán)境，防止水土流失和涵養(yǎng)水源，具有不可替代的生態(tài)價(jià)值。第11頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月第12頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月利用微藻生產(chǎn)油脂，前途不可限量中長—微藻技術(shù)與油脂第13頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月利用微藻進(jìn)行生物固碳，生產(chǎn)生物能源生物固定CO2是地球上最主要、最有效和最原始的固碳方式每年可以從大氣中固定1000億噸CO2第14頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月低碳問題環(huán)境問題資源問題＋＋微藻微藻－地球上最簡單的一種生物，有可能成為世界最復(fù)雜問題的解決方案制氫尾氣燃燒爐煙氣煙氣冷卻器煙氣壓縮機(jī)羅茨風(fēng)機(jī)粗濾及紫外消毒流量控制I型光生物反應(yīng)器II型光生物反應(yīng)器50m2跑道池反應(yīng)器500m2智能溫室石煉化微藻減排示范裝置第15頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月微藻生物技術(shù)的優(yōu)勢1）光合效率高、固碳效率高，與農(nóng)作物相比，單位面積的產(chǎn)率更高，微藻是自然界中生長最為迅速的一種植物，通常在24h內(nèi)，微藻所含生物質(zhì)可以翻倍；2）同步實(shí)現(xiàn)太陽能的轉(zhuǎn)化與固定，不但是能量的生產(chǎn)，也是物質(zhì)的生產(chǎn)，是未來生物煉制的理想原料；3）不與農(nóng)作物爭地、爭水，微藻可以生長在高鹽、高堿環(huán)境的水體中，可充分利用灘涂、鹽堿地等邊際土地或荒漠進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng)，也可利用海水、鹽堿水、工業(yè)廢水等非農(nóng)用水進(jìn)行培養(yǎng)；4）產(chǎn)油率高，微藻干細(xì)胞的含油量可高達(dá)70％，微藻沒有高等植物的根莖葉等細(xì)胞分化，是最有前景的產(chǎn)油生物。5）NOx減排潛力，微藻的培養(yǎng)可以利用工業(yè)廢氣中的CO2，也可以吸收工業(yè)廢氣中的NOx；6）綜合利用價(jià)值高，生產(chǎn)微藻生物柴油的同時(shí)，還可以生產(chǎn)相當(dāng)數(shù)量的蛋白質(zhì)、多糖等產(chǎn)品，有潛力成為糧食的替代品。第16頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月微藻生物技術(shù)的潛力太陽能轉(zhuǎn)化效率生物體的最大太陽能轉(zhuǎn)化效率約為10%左右[1]大田作物一般不超過1%微藻可以達(dá)到7%[2]生物量的產(chǎn)率大田作物：玉米（籽粒+秸稈）～30t/ha.y[3]微藻：小球藻～100t/ha.y[2]；螺旋藻～30t/ha.y[1]陳俊武，《石油替代綜論》；[2]J.Doucha,J.Appl.Phycol(2009)21:111-117[3]石元春，《決勝生物質(zhì)》；[4]B.Wood.TechnoeconomicAnalysisofoilProduction.ArlingtonVA,Feb19,2008第17頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月踐行綠色低碳戰(zhàn)略，中國石化開展微藻生物能源技術(shù)的開發(fā)中國石化與中國科學(xué)院2010年啟動(dòng)了“微藻生物柴油成套技術(shù)的研發(fā)”項(xiàng)目，研發(fā)涵蓋產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)在我國境內(nèi)廣大地區(qū)采集微藻藻種，進(jìn)行了篩選，獲得了大量高產(chǎn)油微藻藻種資源，開展了藻種了基因改良，獲得了高產(chǎn)油藻種開展了開放池規(guī)模養(yǎng)殖技術(shù)的開發(fā)，油藻產(chǎn)率可達(dá)到20g/m2.d，總脂含量達(dá)到25%，開發(fā)了規(guī)模養(yǎng)殖的病蟲害防治技術(shù)與CO2利用技術(shù)開展了新型光生物反應(yīng)器的開發(fā)，形成了專利技術(shù)開展了微藻高效絮凝采收技術(shù)的開發(fā)，形成了專利技術(shù)開展了含水微藻藻油提取技術(shù)的開發(fā)，形成了專利技術(shù)第18頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月石煉化微藻生物能源技術(shù)的開發(fā)第一階段：煙氣CO2固定，產(chǎn)油微藻養(yǎng)殖設(shè)計(jì)石家莊煉化分公司500m2微藻煙氣減排實(shí)驗(yàn)裝置，完成了裝置建設(shè)，并開展了試運(yùn)行；裝置規(guī)模：利用微藻直接減排煉廠CO2的40000L級光生物反應(yīng)器綜合示范裝置，裝置年開工時(shí)間為8400小時(shí)；煙道氣：常溫；0.2MPa；流量：100KgCO2（設(shè)計(jì)）/d；煙道氣組成：二氧化碳含量16%；二氧化硫6ppm；一氧化碳6ppm；氮氧化物36ppm；氧氣6.4%；水蒸氣12.6%；氮?dú)?5%；正在開展利用煉廠煙氣養(yǎng)殖產(chǎn)油微藻的研究第二階段：NOx固定，盡早實(shí)現(xiàn)微藻減排的環(huán)境效益減排對象：石家莊煉化己內(nèi)酰胺裝置NOx尾氣排放：3000ppm，2萬m3/h選育了適宜藻種，模擬煙氣中NOx條件，研究了ChlorellaC2對不同濃度NaNO2的適應(yīng)性情況，研究發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基中添加不同濃度NaNO2后細(xì)胞生長仍然繼續(xù)進(jìn)行，并且相對缺氮條件，生物量有了顯著提高第19頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月石煉化微藻CO2減排示范裝置第20頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月踐行綠色低碳戰(zhàn)略、促進(jìn)中國石化可持續(xù)發(fā)展廢水排放、CO2排放、NOx排放生物柴油凈化氣體養(yǎng)殖廢水以循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式為社會(huì)提供低碳、清潔能源生物煉制第21頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月根據(jù)我國原料供應(yīng)的國情和國內(nèi)外現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)的狀況，中國石化開發(fā)的生物柴油技術(shù)期望達(dá)到以下目的：能適應(yīng)多種原料生產(chǎn)過程清潔生產(chǎn)成本低具有自主知識產(chǎn)權(quán)中國石化生物柴油新技術(shù)的開發(fā)第22頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月生物柴油技術(shù)的開發(fā)歷程由中國石化支持石油化工科學(xué)研究院和石家莊煉化分公司聯(lián)合開發(fā)；小試研究從2001年開始,2005年通過中國石化組織的技術(shù)鑒定；中試研究2005年立項(xiàng)，2007~2012年先后完成多種原料和工藝流程的中試實(shí)驗(yàn)研究；2010年完成首套工業(yè)化示范裝置的開發(fā)，目前正在進(jìn)行最新技術(shù)的工業(yè)化開發(fā)。第23頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月酯交換酯交換傳統(tǒng)技術(shù)中國石化技術(shù)X油脂預(yù)處理油脂預(yù)處理產(chǎn)品精制產(chǎn)品精制中國開發(fā)生物柴油新技術(shù)的特點(diǎn)可免除原料預(yù)處理，簡化流程，降低成本第24頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月酸值≤0.1mgKOH/g油水分≤0.1%非皂化物和雜質(zhì)≤0.8%磷≤10μg/g傳統(tǒng)技術(shù)酸值不限定水分≤1%非皂化物和雜質(zhì)≤2%磷脂含量不要求中國石化技術(shù)原因是：原料的質(zhì)量要求不同第25頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月2、原料適應(yīng)性廣低酸植物毛油高酸植物毛油廢棄油脂傳統(tǒng)技術(shù)需要精制才能使用，包括脫膠、脫磷脂、脫酸、脫水等，精制費(fèi)用高需要精制才能使用，包括脫膠、脫磷脂、脫酸、脫水等，精制費(fèi)用更高地溝油、酸化油等不能精制到魯奇工藝要求的質(zhì)量中國石化技術(shù)不需要精制，可直接使用不需要精制，可直接使用除去過量的不溶性雜質(zhì)和水后可直接使用中國開發(fā)生物柴油新技術(shù)的特點(diǎn)第26頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月3、不使用酸堿催化劑，生產(chǎn)過程清潔廢水的產(chǎn)生與處理原料精制單元產(chǎn)品洗滌單元產(chǎn)品干燥單元傳統(tǒng)酸堿催化技術(shù)含油污水進(jìn)入污水處理池降解達(dá)標(biāo)后外排洗滌水合并到甘油中，在濃縮甘油時(shí)被蒸餾回收循環(huán)使用。洗滌水用量相當(dāng)于油的50%~75%冷凝回收的含甲醇水被并入甘油中處理，蒸餾回收使用中國石化技術(shù)無無無中國開發(fā)生物柴油新技術(shù)的特點(diǎn)第27頁，課件共31頁，創(chuàng)作于2023年2月中國石化生物柴油技術(shù)的創(chuàng)新點(diǎn)在一個(gè)反應(yīng)器中同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)反應(yīng)不采用催化劑，在相對緩和條件下進(jìn)行反應(yīng)，避免了因使用催化劑帶來的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保問題采用高端技術(shù)分離原料中的雜質(zhì)，代替原料預(yù)處理中的脫酸、脫膠、脫磷脂、脫臭等工序，節(jié)省了精制費(fèi)用已經(jīng)在國內(nèi)外獲得發(fā)明專利近30項(xiàng)，具有自主知識產(chǎn)權(quán)第28頁，課件共31頁，創(chuàng)作于20