废弃油脂转换生物柴油三步曲

1、废弃油脂转换生物柴油三步曲【各位读友，本文仅供参考，望各位读 者知悉，如若喜欢或者需要本文，可点 击下载下载本文，谢谢！】祝大家工作顺利】青岛福瑞斯生物能源科技开发有 限公司成立于2006年，是经国家发改委 批准，利用废弃油脂生产生物柴油 (Biodiesel)项目的高新技术企业。 中国论文网/8/为加强餐厨废弃物管理，维护城市 市容环境整洁，保障食品安全，根据有 关法律法规规定，2012年，青岛市制定 了青岛市餐厨废弃物管理办法，青岛 福瑞斯公司是办法制定的参与单位。 办法规定：从事餐厨废弃物收运、 处置的单位，应当依法向青岛市环境卫 生行政主管部门申请取得特许经营权。 福瑞斯公司率先取得服

2、务许可青餐油 运许字2015第001号、处置特许经营 证书青餐油处许字2012第001号， 成为青岛市唯一一家生物柴油特许经营 处置企业。福瑞斯公司生产的生物柴油V泛 用于车辆、船舶运输业柴油发动机，荣 获科技部、环保部、商务部、质检总局 颁发的“国家重点新产品”证书。2020 年，福瑞斯公司生产的生物柴油被国家 环保部评为“绿色之星”，公司被授予 “绿色之星”产品生产标杆单位，在国 内生物柴油行业享有极高的知名度。一、项目概况（一）原料来源广泛生物柴油的原料来源一是提炼于动 植物油，即油料作物如大豆、油菜、棕 檎等；二是野生油料植物、工程微藻等 水生植物油脂，以及动物油脂，此外还 有餐饮垃圾

3、油等，通过酯交换或热化学 工艺流程，加工成可替代石化柴油的再 生性柴油燃料。生物柴油是生物质能的一种，其在 物理性质上与石化柴油接近。研究实践 表明，生物柴油的生产和推广应用具有 显著优势：一是原料，不再以石油制取 燃油为唯一途径；二是副产品具有较高 的经济价值和社会价值，生产过程中产 生的甘油、油酸、卵磷脂等副产品市场 前景良好；三是环保效益明显。权威数 据显示，与石化柴油相比，生物柴油在 燃烧的过程中，二氧化硫和硫化物的排 放量可降低30%；四是随着生产工艺的不 断进步，使用普通柴油的发动机无需进 行任何改进，即可与生物柴油以任何比 例相混；五是由于原料来源广泛，生产 成本逐渐降低，与石化

4、柴油的价格正在 逐渐缩小。（二）生产工艺介绍福瑞斯公司着眼于发达国家和地区 生物质能源的发展趋势，立项之初即以 节能、减排、新能源为发展主线，规划 建设了国内目前生产规模领先的福瑞斯 生物质能源产业园，以车辆、船舶运输 业柴油发动机为主导，建成设计能力为 年产20万吨的生物柴油生产线。目前，国内生物柴油的生产工艺主 要有以下几种方法。现做一简要介绍。碱催化法碱催化法的工艺流程为：以氢氧化 钠或氢氧化钾为催化剂，将植物油脂与 甲醇进行酯交换（交酯化）进行反应， 钠(sodium methoxide )作为催化剂,使用氢氧化钠（油脂重量的1%）或甲大约混合搅拌反应2小时，即可制取生 物柴油。酸催化

5、法废弃油脂含有大量游离脂肪酸，故不能使用碱性催化剂转化为生物柴油, 需要先用浓硫酸或磷酸作为酸性催化剂 进行预处理。高游离脂肪酸原料可使FFA 转化为酯，然后通过碱性催化剂，将甘 三酯转酯化进行反应。酸催化法工艺的 不足之处是FFA与同醇进行反应会产生 水，抑制FFA酯化和甘油的转酯化反应, 解决方法即在酯化反应后对物料进行脱 醇脱水处理。（说明：结合国情和油价， 使用食品级油脂作为原料生产生物柴油 目前还不太现实，以餐饮废油和部分工 业用油脂作为原料相对来说成本较低。 但是，废弃的油脂含有较高的游离脂肪 酸，需要先采用酸催化法，然后再通过 碱性催化剂，进行酯交换反应。碱催化 法和酸催化法通常

6、被称为“化学法” )o脂肪酶或生物酶法需要注意的是：使用化学法合成生 物柴油有以下缺点：一是工艺复杂，醇 必须过量，后续工艺需要配备相应的醇 回收装置；二是能耗高，产品色泽深， 脂肪中的不饱和脂肪酸在高温下容易变 质；三是酯化产物难以回收且成本较高, 生产过程中会排放废碱液。为有效解决 这一问题，研究人员已开始研究采用生 物酶法合成生物柴油，即采用动物油脂 和低碳醇，通过脂肪酶进行转酯化反应, 制备相应的脂肪酸甲酯及乙酯。生物酶 法合成生物柴油具有条件温和，醇用量 小，无污染排放等优点，存在的问题主 要有：对甲醇及乙醇的转化率低，一般 仅为40%-60%。脂肪酶对长链脂肪醇的酯化或转酯化有效，

7、对短链脂肪醇如甲醇 或乙醇等转化率较低。止匕外，短链脂肪 醇对酶有一定毒性，会缩短酶的使用寿 命，且副产物甘油和水难以回收，不但 对产物形成抑制，而且甘油对固定化酶 有毒性，会缩短固定化酶的使用寿命。研究表明，目前，生物酶技术还无法达 到工业化的实用水平。超临界萃取法超临界萃取法采用高甲醇原料，油 比（42 ： 1 ）,是在超临界状态下 （350-400和1200psi压力）的脂互换 反映。其特点是反映快，一样在4分钟 内即可完成反映化学。超临界萃取法的 运行本钱和能耗比较高，优势是无需利 用催化剂，减少了催化剂溶解和分离的 程序。此外，接近商业化生产的技术还有 非催化剂的共溶剂法，主要利用共

8、溶剂 四氢吠喃增溶甲醇。该工艺反应较快， 一般5-10分钟即可完成，且反应条件温 和，无需催化剂。但四氢吹喃成本较高, 而且有毒性，因此为防止四氢吠喃泄漏, 对设备要求较高。值得一提的是，今年4月，美国科 学家发表的一篇生物柴油的论文提出了 一种全新的方法：采用仅半个信用卡大 小的微型处理器，甲醇和原料油通过比 头发丝还细的管道进入微型处理器后即 可将原料转化为生物柴油，相比现有的 生产工艺，效率提高100倍，而且无需 使用任何化学催化剂，不仅反应条件温 和，而且能耗大为降低。美科学家宣称: 这将是“一种革命化的创新，并有可能 颠覆现有的所有生产工艺”。但是，该 方法对设备、投资要求高，对油品

9、的质 量要求也很高，否则会造成设备损坏。通过以上简要介绍，生产生物柴油 采用哪种方法更有市场价值？目前来 看，化学法使用最为广泛。从发达国家 的情况看，法国、德国、美国、澳大利 亚等国大都采用化学法，并且形成了相 当规模。（三）福瑞斯公司产品优势福瑞斯公司生物柴油采用化学法生 产。公司拥有专利技术一种用地沟油 和废机油制备生物柴油的装置及方法 （专利号）、一种生物柴油脱胶方法 （专利号）等先进技术。工艺流程为： 在催化剂的作用下，植物和动物油脂与 甲醇或乙醇等低碳醇进行酯化反应，生 成脂肪酸酯生物柴油。生产工艺大致分 为三步进行：预处理、酯化、生物柴油 精储。该工艺的最大特点是在生产过程 中实

10、现了生物柴油的经济、高效、清洁, 在多项生产技术领域取得了突破。主要 体现在：1 .常温常压（75-80, IMp）下生 产，有效解决了生产进程中需要高温高 海250）的问题，不仅能耗和生产 本钱明显降低，转化率高达95%,而且生 产进程平安无危险。2 .采用公司研发的固体催化剂技术（固体超强酸为负载硫酸错的活性炭）, 生产过程绿色环保，污染物产生量大大 降低，解决了生产过程不连续的难题。3 .工艺原料适用性广（地沟油、酸化油、油料作物油脂等），不受原料种类 和品质限制，产品达到国家GB/T20828 柴油机燃料调和用生物柴油BD100 标准。二、“三步走”战略按照国家生物柴油产业发展政策 规

11、划，福瑞斯公司不断完善生物柴油产、 供、销链条，完善企业发展规划。第一步，初期：完善原料、销售体系。与重庆粮食集团进行战略合作，重 点推进巴西年产5万吨大豆废油原料供 应基地建设，寻求2 3家棕稠油和牛油 供应商，签署长期进口合作协议，确保 年产10万吨进口原料供应；推进与青岛 市固体废弃物处置有限责任公司（国企） 城市环卫车辆生物柴油应用工程（该工 程已列入“青岛市民生项目”），在车 辆、船舶运输业柴油发动机用生物柴油 领域推广形成产业示范；成立生物柴油 调和燃料配送中心，按照国家生物柴 油调合燃料（B5）标准，在青岛福瑞斯 第一加油站加大推广、销售力度，预计 2016年完成销售生物柴油20

12、万吨。第二步，中期：产业布局。继续扩 大、完善国内外市场营销网络，在京津 冀、长三角、珠三角、沿长江流域等市 场复制“青岛模式”；加快原料种植基 地建设，通过租、购和“公司+农户”多 种形式，实现种植基地规模化；扩大国 外原料基地建设规模，通过企业联合、 兼并等形式，加快推进大公司、大基地、 大集团战略；扩大国外市场销售渠道， 计划到2020年复制“青岛模式” 3家， 年产生物柴油30万吨；建成并投入使用 原料基地2处，确保年供应原料20万吨。第三步，长期：持续加大研发力度。 重点研究、开发生物柴油的延伸产品和 新产品；建立技术服务体系，对合作公 司的生产工艺流程、设备制造、安装调 试、原料种

13、植，以及种子培育等，进行 设计、指导、技术援助和人员培训，确 立公司自有技术的先进性和独特性；尝 试在原料采购和产品销售上采取大众参 与、统一管理的模式，发挥“小、快、 灵”特点，调动大众创业热情，形成一 个中心：星星燎原的收（收购原料）、销 （销售产品）模式。2016年，福瑞斯公司紧抓契机，一 是完善企业原料体系，推进国外年产5 万吨大豆废油原料供应基地建设；与澳 大利亚浩鑫资源有限公司签订棕稠油、 牛油长期进口合作协议，有效保障了进 口原料供应。二是贯彻落实新的国家大 气污染防治法，推动加快成品油质量 升级工作方案；按照国家生物柴油产 业发展政策，完善销售体系，建成50 万吨成品油调和中心

14、，服务范围覆盖胶 东半岛。三是与中海油新能源有限公司 等单位紧密合作，扩大和完善国内外市 场营销网络，在京津冀、珠三角、沿长 江流域等市场复制“青岛模式”。四是 加大研发力度，紧密联手中科院青岛生 物能源研究所、中国海洋大学、中国石 油大学、青岛理工大学、青岛科技大学, 以及青岛市市政环卫所等单位和部门， 构建产业技术创新联盟平台，走“产、 学、研” 一体化发展之路。五是成立山 东省生物燃油工程技术中心，有效整合 全省生物柴油方面的各种资源，增强成 套生物柴油技术输出能力，提高工艺设 计、工程设计、工程咨询能力，以及生 物柴油专业技术人才培养能力。国家生物柴油产业发展政策的 实施为福瑞斯公司发

15、展提供了强有力的 政策支持。近3年来，福瑞斯公司积极 以科技创新、关键技术突破和系统集成 为基础，引进、消化、吸收国外同行业 先进技术，创新研发2项新产品，其中1 项填补国内空白；申报相关领域国家发 明专利23项，公司制订企业标准1项， 为我国生物柴油行业发展起到了先导性 作用。目前，福瑞斯公司正处于高速成长 期。公司通过多年来的技术积累和优秀 人才引进，将不断进取，抓住机遇，开 拓更广阔的市场，为国家食品安全、能 源安全、节能环保产业继续作出新的贡献。链接我国生物柴油生产起步较晚，最近 几年开始向产业化发展，目前尚未形成 一定规模，市场也不成熟。我国生物 柴油产业发展政策明确鼓励京津冀、 长三角、珠三角等大气污染防治重点区 域推广使用生物柴油；鼓励公交、环卫 等政府管理的车辆优先使用生物柴油调 和燃料；鼓励汽车、船舶生产企业和相 关研究机构，优化柴油发动机系统设计, 发挥生物柴油在调合燃料动力、节能、 环保等方面的特性优势。2016年，新的 中华人民共和国大气污染防治法第 32条规定：国务院有关部门和地方各级 人民政府应当采取措施，调整能源结构,