生物柴油生產(chǎn)工藝-課件

生物柴油生產(chǎn)工藝生物柴油生產(chǎn)工藝1Contents目錄01020304生物柴油性質(zhì)及用途生物柴油產(chǎn)業(yè)的原料來源生物柴油生產(chǎn)工藝發(fā)展趨勢Contents目錄01020304生物柴油性質(zhì)及用途生物柴2生物柴油的性質(zhì)及其用途Loremipsumdolorsitamet1生物柴油的性質(zhì)及其用途Loremipsumdolors3生物柴油油脂通過醇解反應(yīng)生產(chǎn)的柴油燃料生物柴油生物柴油：主要由C16-C18脂肪酸甲酯組成動植物、微生物油脂；各類廢棄油脂生物柴油油脂通過醇解反應(yīng)生產(chǎn)的柴油燃料生物柴油生物柴油：主要4生物柴油的性能優(yōu)勢

生物柴油起動力性能與普通柴油無區(qū)別，且具有以下方面優(yōu)良的性能：良好的燃料性能：十六烷值高,燃燒性好于石化柴油；良好的環(huán)保性：硫、芳烴含量低，含氧量高，燃燒殘?zhí)嫉洼^好的潤滑性能：使發(fā)動機(jī)的磨損降低，延長使用壽命；較好的安全性：閃點(diǎn)高，在運(yùn)輸、儲存、使用方面的安全性好；可再生性能：可生產(chǎn)制備生物柴油的性能優(yōu)勢5生物柴油的主要用途

生物柴油的主要用途62Part生物柴油產(chǎn)業(yè)的原料來源2Part生物柴油產(chǎn)業(yè)的701菜籽油（油菜）棉籽油、大豆油

油料作物03牛羊油、豬油產(chǎn)量占油脂總量的30%

動物油脂

02棕櫚油、黃連木麻風(fēng)樹、文冠果...（種子）

木本油料

04廢棄食用油脂

廢棄油脂

原料來源05微生物油脂、工程微藻

潛在資源01菜籽油（油菜）油料作物03牛羊油、豬油動物油脂

02棕櫚8我國生物柴油的原料

——不與食用糧油爭地價廉油源——林業(yè)原料：麻風(fēng)樹油、黃連木油、橡膠籽油等（有一定培育過程）目前的主要原料——廢棄油脂：餐飲業(yè)廢油榨油廠下腳料廢棄動物脂肪利用東南亞棕櫚油、麻瘋果油等我國生物柴油的原料

9生物柴油生產(chǎn)工藝3生物柴油310生產(chǎn)技術(shù)第一代生物柴油技術(shù)：酯交換路線第二代生物柴油技術(shù)：催化加氫路線第三代生物柴油技術(shù)：氣體合成路線（農(nóng)林廢棄物和城市固體有機(jī)廢棄物等原料）——史國強(qiáng)，生物柴油生產(chǎn)工藝概述[J]，石油規(guī)劃設(shè)計.2013,24(5):29-34.油脂類原料酸堿催化生物酶催化無催化加熱條件下生產(chǎn)技術(shù)第一代生物柴油技術(shù)：酯交換路線11傳統(tǒng)液堿催化工藝存在的問題：原料需要嚴(yán)格控制，控制酸值小于0.5；工藝流程復(fù)雜，單元設(shè)備多物耗能耗高；污染、腐蝕嚴(yán)重，設(shè)備維修和廢物處理費(fèi)用較高改進(jìn)1.取消粗產(chǎn)品精制工藝2.將甘油精制、催化與甲醇回收集成，簡化流程3.洗滌水蒸餾循環(huán)使用傳統(tǒng)液堿催化工藝存在的問題：改進(jìn)1.取消粗產(chǎn)品精制工藝121、德國Lurgi生物柴油生產(chǎn)工藝

兩級連續(xù)醇解工藝

精制原料，液堿催化，二段酯交換

二段甘油相回?zé)?，降低催化劑消?/p>

2、Sket生物柴油生產(chǎn)工藝

精制原料，液堿催化，二段酯交換

采用了連續(xù)脫甘油技術(shù)，醇解反應(yīng)平衡向右移動，轉(zhuǎn)化率高

3、DesmetBallestra生物柴油生產(chǎn)工藝

精制原料，液堿催化

三級酯交換、三級甘油分離

典型液堿催化酯交換工藝1、德國Lurgi生物柴油生產(chǎn)工藝

兩級連續(xù)醇13Lurgi生物柴油生產(chǎn)工藝

是目前世界上銷售最多的技術(shù)Lurgi生物柴油生產(chǎn)工藝是目前世界上銷售最多的技術(shù)14新開發(fā)的IFP生物柴油生產(chǎn)工藝

——固體堿為催化劑第一套工業(yè)示范裝置建在法國Sete的DiesterIndustrie公司瑞典、美國和西班牙也分別采用該工藝正在建設(shè)5-17萬噸/年的生物柴油生產(chǎn)裝置，預(yù)計在2007年一、二季度投產(chǎn)新開發(fā)的IFP生物柴油生產(chǎn)工藝

15新開發(fā)的BIOX生物柴油生產(chǎn)工藝

——加拿大多倫多大學(xué)BIOX工藝包含了酸催化和堿催化兩個過程

先將脂肪酸在一個活塞流反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行酸催化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成甲酯(60℃，40min)

在第二個活塞流反應(yīng)器中以相似的條件進(jìn)行堿催化反應(yīng)

99.5%以上未消耗的甲醇進(jìn)行循環(huán)可以處理高酸值的動植物油，油脂中游離脂肪酸的含量可以高達(dá)30％新開發(fā)的BIOX生物柴油生產(chǎn)工藝

16生物柴油生產(chǎn)技術(shù)最新進(jìn)展

1.套管反應(yīng)器工藝STT強(qiáng)化工藝通過幾年研究開發(fā)成功STT(spinningtube-in-tube)processintensificationtechnology反應(yīng)時間為1秒（采用了過程強(qiáng)化技術(shù),增加原料油脂與甲醇的混合強(qiáng)度）液堿催化，精制原料與常規(guī)二段反應(yīng)相比：——

只需一段、甘油濃度高、回收簡單——每加侖生物柴油加工成本降低10美分生物柴油生產(chǎn)技術(shù)最新進(jìn)展1.套管反172.膜反應(yīng)器工藝采用膜反應(yīng)器生產(chǎn)生物柴油

可以簡化水洗等后處理過程，達(dá)到降低成本、投資和保護(hù)環(huán)境等目的

膜反應(yīng)器示意圖如下圖所示其中：TG-Triglyceride，DG-Diglyceride，MG-MonoglycerideFAME-Fattyacidalkylesters2.膜反應(yīng)器工藝采用膜反應(yīng)器生產(chǎn)生物柴油18國外生物柴油生產(chǎn)技術(shù)最新進(jìn)展采用吸附劑吸附精制生物柴油

針對于生物柴油的水洗精制工藝，近來國外已開發(fā)成功采用吸附劑來吸附精制技術(shù)格雷斯（W.R.Grace&Co.,）使用TriSyl二氧化硅吸附劑，無水洗步驟，無污水排放生物柴油產(chǎn)品酸值低、產(chǎn)品損失小RohmHass公司開發(fā)成功可用于生物柴油吸附精制離子交換樹脂美國愛荷華州立大學(xué)開發(fā)成功一種酸式硅酸鎂Magnesol吸附劑對生物柴油中的極性化合物有強(qiáng)吸附性國外生物柴油生產(chǎn)技術(shù)最新進(jìn)展采用吸附劑吸附精制生物柴油19新技術(shù)在生物柴油制備中的應(yīng)用微波加熱與超聲波酯交換

微波加熱酯交換常壓、醇油摩爾比為1.6實(shí)驗(yàn)室證實(shí)：與常規(guī)方法相比節(jié)能超聲波酯交換實(shí)驗(yàn)室證實(shí)：99%液堿催化酯交換反應(yīng)可在5分鐘內(nèi)完成常規(guī)方法需1小時以上新技術(shù)在生物柴油制備中的應(yīng)用微波加熱與超聲波酯交換20據(jù)不完全統(tǒng)計，國內(nèi)已開發(fā)并進(jìn)行較長周期運(yùn)轉(zhuǎn)的工藝酶催化工藝清華大學(xué)在湖南益陽建成了2萬噸/年裝置北京化工大學(xué)在上海、秦皇島分別建立了一套1萬噸/年裝置主要是利用垃圾油和榨油廠下腳料為原料高壓醇解工藝中國石化開發(fā)在石家莊建立2000噸/年中試裝置多種原料——菜籽油、棉籽油、棕櫚油、垃圾油等國內(nèi)生物柴油生產(chǎn)技術(shù)的新進(jìn)展據(jù)不完全統(tǒng)計，國內(nèi)已開發(fā)并進(jìn)行較長周期運(yùn)轉(zhuǎn)的工藝國內(nèi)生物柴油21技術(shù)特色采用甲醇超臨界（亞臨界）反應(yīng)，不采用催化劑，使脂肪酸甲酯化與甘油三酸酯的酯交換反應(yīng)同時進(jìn)行從減壓蒸餾塔塔底排出非皂化物等，代替原料預(yù)處理中的脫除雜質(zhì)、脫色、脫臭等工序以一種誘導(dǎo)劑技術(shù)大幅度降低反應(yīng)溫度和壓力在線再生技術(shù)，保障裝置長周期運(yùn)轉(zhuǎn)

中國石化高壓醇解工藝技術(shù)特色中國石化高壓醇解工藝22

高壓醇解工藝優(yōu)點(diǎn)經(jīng)濟(jì)環(huán)保高壓醇解工藝優(yōu)點(diǎn)經(jīng)濟(jì)環(huán)保23藻類生物柴油工藝技術(shù)微藻制油的原理是利用微藻光合作用，將化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳轉(zhuǎn)化為微藻自身的生物質(zhì)從而固定了碳元素，再通過誘導(dǎo)反應(yīng)使微藻自身的碳物質(zhì)轉(zhuǎn)化為油脂，然后利用物理或化學(xué)方法把微藻細(xì)胞內(nèi)的油脂轉(zhuǎn)化到細(xì)胞外，再進(jìn)行提煉加工，從而生產(chǎn)出生物柴油。即通過藻類的光合作用，將廢水中的營養(yǎng)物質(zhì)和空氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化為生物燃料、蛋白質(zhì)。“這是一個變廢為寶的產(chǎn)業(yè)，而且還可以生產(chǎn)更多的下游產(chǎn)品。”在石油價格大幅上升，糧食短缺問題日漸突出的今天，該產(chǎn)業(yè)有著廣闊的發(fā)展前景。生物柴油作為一種綠色環(huán)保的燃料具有巨大的商業(yè)價值和廣闊的應(yīng)用空間，對其進(jìn)一步的研究具有深刻的意義。微藻制備生物柴油具有傳統(tǒng)方法無法比擬的優(yōu)勢，但仍然存在需要解決的問題。目前，微藻制備生物柴油突出問題就是成本很高——曹磊昌,劉擴(kuò)金,韓生.微藻制備生物柴油的研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代化工.2013,33(5):36-39.藻類生物柴油工藝技術(shù)微藻制油的原理是利用微藻光合作用，將化工24國家自然基金資助項目國家自然基金資助項目254.發(fā)展趨勢生產(chǎn)工藝創(chuàng)新：第一代生物柴油原料成本高原料多元化：充分開發(fā)、利用可能原料，培育開發(fā)新能源作物，降低生產(chǎn)成本副產(chǎn)品-甘油利用開發(fā)4.發(fā)展趨勢生產(chǎn)工藝創(chuàng)新：第一代生物柴油原料成本高26碳酸甘油甘油發(fā)酵發(fā)酵TEMPO催化氧化催化氧化選擇酯化多支鏈聚合物Sonora(杜邦)丙烯酸新型聚酯、尼龍涂料聚合物溶