林业生物质能介绍

林业生物柴油调研报告生物柴油(biodiesel)是指以动植物油脂、微生物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过脂交换工艺制成的可代替石化柴油的液体燃料,与柴油相溶性极佳,而且能够与国标柴油混合或单独使用,是典型的清洁、可再生“绿色能源”,是石油等不可再生资源的理想替代品。发展生物柴油,油脂原料是关键。世界各国都选择有自身优势的原料来发展生物柴油,例如:美国生产生物柴油的原料主要是转基因大豆油,欧盟和加拿大等国以双低菜籽油为原料,巴西的主要原料是蓖麻油和转基因大豆油,而马来西亚和印度尼西亚则以其盛产的棕榈油来发展生物柴油。近年引起世界各国重视并纷纷抢占的资源有棕榈油、麻疯果油,微藻作为长远战略资源正在大力开发1。适宜中国生物柴油生产技术发展的两个方向是:(1)对于以棕榈油、麻疯果油等量大植物油为原料,应采用连续化、大型化生产技术,并配套开发相应的生物柴油化工技术,形成生物柴油化工炼油厂;(2)对于采用廉价、量小的垃圾油等为原料,应采用小型、多样化(固定或可移动)并与周边设施(如水、电、蒸汽、污水排放等)相适应的技术。林业生物柴油因具有“不与人争粮，不与粮争地”的优点，开始受到包括中国在内的许多发展中国家的重视。我国木本油料能源树种资源丰富种类繁多分布广泛大多数种类处于野生尚未开发状态，根据多年的系统调查研究，我国能利用荒山沙地等宜林地进行造林，建立起规模化的良种供应基地的生物质燃料油植物约10种，如麻疯树、光皮树、乌柏文冠果和黄连木等作为我国最重要木本能源油料树种已被列入“十一五”国家科技支撑计划农林生物质工程重大项目2。其中麻疯树JatrophacurcasL)被认为是最具潜力的生物柴油原料树种34。生物柴油生产方法可分为物理法、化学法和生物法三大类，每一类均有其优缺点。物理方法包括直接混合法和微乳化法；化学法包括裂解法、酯化法和酯交换法；生物法主要包括生物酶法。我国早在20世纪30年代开始研究植物油制造液体燃料。生物柴油化学生产技术经过多年发展,已经形成比较完备的技术体系和方法,其技术根本点就在于采用不同的酯化或转酯化催化剂、工艺技术条件等将动植物油脂转化成生物柴油,在这些方面已有大面积的专利技术覆盖和公开发表的大量研究报告,涵盖了化学催化剂法、生物酶催化剂法、无催化剂法(在高温高压下进行)、常压法、加压法等生物柴油生产技术的各个方面,其生产原料包括动植物油脂和废弃食用油脂。在这些技术中化学方法的常压连续转醋化和加压连续转醋化等生物柴油生产技术,已在欧美等发达国家形成大规模工业化生产,代表了当今主流生物柴油技术,而且技术仍在不断发展5。目前，国内一些单位，如中国林业科学院、北京化工大学、北京林业大学、四川大学、湖南林业科学院等，对木本植物油制备生物柴油的原料油的预处理、催化剂(含固体酸碱催化剂、固定化酶催化剂)筛选、制备工艺优化和产品质量检测进行了大量的研究，并开展了小型的工业试验和中试生产示范67。目前,世界上采用最广泛的生物柴油生产技术是液碱催化的常温、常压二段酯交换工艺。采用液碱为催化剂,原料必须经严格精制,少量的游离水或脂肪酸都会影响液碱催化剂的催化活性,要求两者的含量都不超过0.1%;但其产物中皂含量很少,有利于甘油的沉降分离及提高生物柴油收率。目前,在这一领域,近年销售最多的是德国鲁奇(Lurgi)的工艺。液碱酯交换工艺有对原料要求苛刻、流程复杂和废液排放多等缺点,并且由于甲醇和油脂不互溶,此类反应传质差,影响反应速度和酯交换效果。为了克服以上缺点,近几年一些新的工艺不断开发成功并工业化，这包括法国石油研究院(IFP)开发的Esterfip-H工艺、加拿大多伦多大学开发的BIOX工艺等1。木本生物柴油原料产业发展符合国家产业政策和林业生态工程建设和项目实施区域社会经济可持续发展的要求。木本生物柴油原料产业以木本油料植物种树良种培育与木本生物柴油开发为切入点和立足点，将科研与生产相结合，以提高经济产出为突破口，以生态治理、社会持续发展的经济增长方式促进循环经济的发展，木本生物柴油原料逐渐受到国家和地方政府的重视。虽然目前我国生物柴油原料目前仍将以废弃油脂为主，但随着生物柴油产业的深入发展，木本生物柴油将在我国未来生物柴油市场占据主导地位，木本生物柴原料发展潜力巨大。i闵恩泽，姚志龙.近年生物柴油产业的发展——特色、困境和对策[J].化学进展,2007,Z2:1050-1059.2李昌珠，李培旺，肖志红,陈景震，张良波.我国木本生物柴油原料研发现状及产业化前景[J].中国农业大学学报,2012,06:165-170.3李晓辉.开发生物柴油势在必行[J].科技情报开发与经济2009,19(4)：145-1474滕虎牟英杨天奎等.生物柴油研究进展J.生物工程学报，2010,26⑺;892-9025刘轩•中国木本油料能源树种资