生物柴油(Biodiesel)是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及動物油脂、餐飲垃圾油等為原料油通過酯交換工藝制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油是生物質(zhì)能的一種，它是生物質(zhì)利用熱裂解等技術得到的一種長鏈脂肪酸的單烷基酯。生物柴油是含氧量極高的復雜有機成分的混合物，這些混合物主要是一些分子量大的有機物，幾乎包括所有種類的含氧有機物，如：醚、酯、醛、酮、酚、有機酸、醇等。

 典型化學反應

R1 COO CH2

R2 COO CH + 3MeOH( EtOH)——R1 (R2 , R3 ) COOMe[ R1 (R2 , R3 ) COOEt ] +CH2 (OH) 2CH(OH)

R3 COO CH2

生物柴油的特點

1)含水率較高，最大可達30%-45%。水分有利于降低油的黏度、提高穩(wěn)定性，但降低了油的熱值;

2)pH值低，故貯存裝置最好是抗酸腐蝕的材料(制備方法不同的酸價不一樣);

3)密度比水小，相對密度在0.8724~0.8886之間;

4)具有“老化”傾向，加熱不宜超過80℃，宜避光、避免與空氣接觸保存;

5)潤滑性能好。

6)優(yōu)良的環(huán)保特性：硫含量低，二氧化硫和硫化物的排放低、生物柴油的生物降解性高達98%，降解速率是普通柴油的2倍，可大大減輕意外泄漏時對環(huán)境的污染;

7)較好的低溫發(fā)動機啟動性能;

8)較好的安全性能：閃點高，運輸、儲存、使用方面安全;

9) 十六烷值高，燃燒性能好于柴油。

10) 無須改動柴油機，可直接添加使用，同時無需另添設加油設備、儲存設備及人員的特殊技術訓練。

生物柴油的優(yōu)點

1.具有優(yōu)良的環(huán)保特性。主要表現(xiàn)在由于生物柴油中硫含量低，使得二氧化硫和硫化物的排放低，可減少約30%(有催化劑時為70%);生物柴油中不含對環(huán)境會造成污染的芳香族烷烴，因而廢氣對人體損害低于柴油。檢測表明，與普通柴油相比，使用生物柴油可降低90%的空氣毒性，降低94%的患癌率;由于生物柴油含氧量高，使其燃燒時排煙少，一氧化碳的排放與柴油相比減少約10%(有催化劑時為95%);生物柴油的生物降解性高。

2.具有較好的低溫發(fā)動機啟動性能。無添加劑冷濾點達-20℃。

3.具有較好的潤滑性能。使噴油泵、發(fā)動機缸體和連桿的磨損率低，使用壽命長。

4.具有較好的安全性能。由于閃點高，生物柴油不屬于危險品。因此，在運輸、儲存、使用方面的安全性又是顯而易見的。

5.具有良好的燃料性能。十六烷值高，使其燃燒性好于柴油，燃燒殘留物呈微酸性，使催化劑和發(fā)動機機油的使用壽命加長。

6.具有可再生性能。作為可再生能源，與石油儲量不同，其通過農(nóng)業(yè)和生物科學家的努力，可供應量不會枯竭。

7.無須改動柴油機，可直接添加使用，同時無需另添設加油設備、儲存設備及人員的特殊技術訓練。

8.生物柴油以一定比例與石化柴油調(diào)和使用，可以降低油耗、提高動力性，并降低尾氣污染。

生物柴油的優(yōu)良性能使得采用生物柴油的發(fā)動機廢氣排放指標不僅滿足目前的歐洲II號標準，甚至滿足隨后即將在歐洲頒布實施的更加嚴格的歐洲Ⅲ號排放標準。而且由于生物柴油燃燒時排放的二氧化碳遠低于該植物生長過程中所吸收的二氧化碳，從而改善由于二氧化碳的排放而導致的全球變暖這一有害于人類的重大環(huán)境問題。因而生物柴油是一種真正的綠色柴油。

生物柴油的缺點

一是以菜籽油為原料生產(chǎn)的生物柴油成本高，據(jù)統(tǒng)計，生物柴油制備成本的75%是原料成本。因此采用廉價原料及提高轉(zhuǎn)化從而降低成本是生物柴油能否實用化的關鍵。

二是 用化學方法合成生物柴油有以下缺點：

工藝復雜、醇必須過量，后續(xù)工藝必須有相應的醇回收裝置,能耗高,設備投入大;

色澤深，由于脂肪中不飽和脂肪酸在高溫下容易變質(zhì);

酯化產(chǎn)物難于回收，回收成本高;

生產(chǎn)過程有廢堿液排放。

生物柴油行業(yè)現(xiàn)狀

生物柴油是清潔的可再生能源，它以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黃連木等油料林木果實、工程微藻等油料水生植物以及動物油脂、廢餐飲油等為原料制成的液體燃料，是優(yōu)質(zhì)的石油柴油代用品。生物柴油是典型“綠色能源”，大力發(fā)展生物柴油對經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，推進能源替代，減輕環(huán)境壓力，控制城市大氣污染具有重要的戰(zhàn)略意義。

綜觀國際上的發(fā)達國家如美國、德國、日本，到次發(fā)達的南非、巴西、韓國，到發(fā)展中的印度、泰國等，均在發(fā)展石油替代產(chǎn)業(yè)的國際政策制度、技術完善、裝置建設和車輛制造等方面提供了良好的借鑒，為我國走中國特色石油替代之路鋪平了道路。特別是巴西經(jīng)驗，更具實際意義。

生物柴油在中國是一個新興的行業(yè)，表現(xiàn)出新興行業(yè)在產(chǎn)業(yè)化初期所共有的許多市場特征。許多企業(yè)被綠色能源和支農(nóng)產(chǎn)業(yè)雙重“概念”凸現(xiàn)的商機所吸引，紛紛進入該行業(yè)，有人以“雨后春筍”形容生物柴油目前的狀態(tài)。截止2007年，中國有大小生物柴油生產(chǎn)廠2000多家，而且，各地相同項目的立項、審批還在繼續(xù)。還有更大的威脅來自于國外。一些外國公司資金實力雄厚，生產(chǎn)技術成熟，產(chǎn)業(yè)化程度高，可以借規(guī)模經(jīng)濟效應獲取成本優(yōu)勢，搶占原料基地和市場份額的綜合能力更強

從未來的發(fā)展看，生物柴油的購買商主要有石油的煉油廠、發(fā)電廠、輪船航運公司以及流通領域的中間商。生物柴油的需求量在不斷增加，預計到2010年，中國生物柴油的需求量將達到2000萬噸/年，按國家再生能源中長期規(guī)劃，那時的產(chǎn)能是20萬噸/年。需求與產(chǎn)量的反差，將會是形成產(chǎn)品供不應求的局面。當人們更多地了解生物柴油優(yōu)良的性能，接受的程度會更大，市場需求也會不斷提高。強大的市場需求與有限的生產(chǎn)能力，使購買者的議價能力降低。同時，也對生物柴油生產(chǎn)企業(yè)提出了更高的要求，應加大對技術創(chuàng)新的投入，不斷提高油品的質(zhì)量，以保持生物柴油良好的品質(zhì)形象。

隨著改革開放的不斷深入，在全球經(jīng)濟一體化的進程中，中國的經(jīng)濟水平將進一步提高，對能源的需求會有增無減，只要把關于生物柴油的研究成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，形成產(chǎn)業(yè)化，則其在柴油引擎、柴油發(fā)電廠、空調(diào)設備和農(nóng)村燃料等方面的應用前景是非常廣闊的。

生物柴油的生產(chǎn)方法

利用油脂原料合成生物柴油的方法;用動物油制取的生物柴油及制取方法;生物柴油和生物燃料油的添加劑;廢動植物油脂生產(chǎn)的輕柴油乳化劑及其應用;低成本無污染的生物質(zhì)液化工藝及裝置;低能耗生物質(zhì)熱裂解的工藝及裝置;利用微藻快速熱解制備生物柴油的方法;用廢塑料、廢油、廢植物油腳提取汽、柴油用的解聚釜，生物質(zhì)氣化制備燃料氣的方法及氣化反應裝置;以植物油腳中提取石油制品的工藝方法;用等離子體熱解氣化生物質(zhì)制取合成氣的方法，用淀粉酶解培養(yǎng)異養(yǎng)藻制備生物柴油的方法;用生物質(zhì)生產(chǎn)液體燃料的方法;用植物油下腳料生產(chǎn)燃油的工藝方法，由生物質(zhì)水解殘渣制備生物油的方法，植物油腳提取汽油柴油的生產(chǎn)方法;廢油再生燃料油的裝置和方法;脫除催化裂化柴油中膠質(zhì)的方法;廢橡膠(廢塑料、廢機油)提煉燃料油的環(huán)保型新工藝，脫除柴油中氧化總不溶物及膠質(zhì)的化學精制方法;阻止柴油、汽油變色和膠凝的助劑;廢潤滑油的絮凝分離處理方法。

簡單工藝流程

生物柴油是由從植物油或動物脂的脂肪酸烷基單酯組成的一種可替代柴油燃料。目前，大多數(shù)生物柴油是由大豆油、甲醇和一種堿性催化劑生產(chǎn)而成的。然而還有大多數(shù)的不易被人體消化的廉價油脂能夠轉(zhuǎn)化為生物柴油。

工藝流程簡介

(1)物理精煉:首先將油脂水化或磷酸處理，除去其中的磷脂，膠質(zhì)等物質(zhì))。再將油脂預熱、脫水、脫氣進入脫酸塔，維持殘壓，通入過量蒸汽，在蒸汽溫度下，游離酸與蒸汽共同蒸出，經(jīng)冷凝析出，除去游離脂肪酸以外的凈損失，油脂中的游離酸可降到極低量，色素也能被分解，使顏色變淺。各種廢動植物油在自主研發(fā)的DYD催化劑作用下，采用酯化、醇解同時反應工藝生成粗脂肪酸甲酯。 (2)甲醇預酯化:首先將油脂水化脫膠，用離心機除去磷脂和膠等水化時形成的絮狀物，然后將油脂脫水。原料油脂加入過量甲醇，在酸性催化劑存在下，進行預酯化，使游離酸轉(zhuǎn)變成甲酯。蒸出甲醇水，經(jīng)分餾后，無游離酸的分出C12-16棕櫚酸甲酯和C18油酸甲酯。

(3)酯交換反應:經(jīng)預處理的油脂與甲醇一起，加入少量NaOH做催化劑，在一定溫度與常壓下進行酯交換反應，即能生成甲酯，采用二步反應，通過一個特殊設計的分離器連續(xù)地除去初反應中生成的甘油，使酯交換反應繼續(xù)進行。

(4)重力沉淀、水洗與分層。

(5)甘油的分離與粗制甲酯的獲得。

(6)水份的脫出、甲醇的釋出、催化劑的脫出與精制生物柴油的獲得。

整個工藝流程實現(xiàn)閉路循環(huán)，原料全部綜合利用，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。大致描述如下：原料預處理(脫水、脫臭、凈化)------反應釜(加醇+催化劑+70℃)------攪拌反應1小時-------沉淀分離排雜-------回收醇------過濾--------成品

生物柴油的化學法生產(chǎn)

生物柴油的化學法生產(chǎn)是采用生物油脂與甲醇或乙醇等低碳醇，并使用氫氧化鈉 (占油脂重量的1%) 或甲醇鈉 (Sodium methoxide) 做為觸媒，在酸性或者堿性催化劑和高溫(230～250℃)下發(fā)生酯交換反應(transesterification)，生成相應的脂肪酸甲酯或乙酯，再經(jīng)洗滌干燥即得生物柴油。甲醇或乙醇在生產(chǎn)過程中可循環(huán)使用，生產(chǎn)設備與一般制油設備相同，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生10%左右的副產(chǎn)品甘油。

但化學法合成生物柴油有以下缺點：反應溫度較高、工藝復雜;反應過程中使用過量的甲醇，后續(xù)工藝必須有相應的醇回收裝置，處理過程繁復、能耗高;油脂原料中的水和游離脂肪酸會嚴重影響生物柴油得率及質(zhì)量;產(chǎn)品純化復雜，酯化產(chǎn)物難于回收;反應生成的副產(chǎn)物難于去除，而且使用酸堿催化劑產(chǎn)生大量的廢水，廢堿(酸)液排放容易對環(huán)境造成二次污染等。

化學法生產(chǎn)還有一個不容忽視的成本問題：生產(chǎn)過程中使用堿性催化劑要求原料必須是毛油，比如未經(jīng)提煉的菜籽油和豆油，原料成本就占總成本的75%。因此采用廉價原料及提高轉(zhuǎn)化從而降低成本是生物柴油能否實用化的關鍵，因此美國己開始通過基因工程方法研究高油含量的植物(見下文“工程微藻”法)，日本采用工業(yè)廢油和廢煎炸油，歐洲是在不適合種植糧食的土地上種植富油脂的農(nóng)作物。

生物柴油的生物酶合成法

為解決上述問題，人們開始研究用生物酶法合成生物柴油，即用動物油脂和低碳醇通過脂肪酶進行轉(zhuǎn)酯化反應，制備相應的脂肪酸甲酯及乙酯。酶法合成生物柴油具有條件溫和、醇用量小、無污染排放的優(yōu)點。2001年日本采用固定化Rhizopus oryzae細胞生產(chǎn)生物柴油，轉(zhuǎn)化率在80%左右，微生物細胞可連續(xù)使用430小時。

2005年6月4日，《中國環(huán)境報》報道：清華大學生物酶法制生物柴油中試成功，采用新工藝在中試裝置上生物柴油產(chǎn)率達90%以上。中試產(chǎn)品技術指標符合美國及德國的生物柴油標準，并滿足我國0號優(yōu)等柴油標準。中試產(chǎn)品經(jīng)發(fā)動機臺架對比試驗表明，與市售石化柴油相比，采用含20%生物柴油的混配柴油作燃料，發(fā)動機排放尾氣中一氧化碳、碳氫化合物、煙度等主要有毒成分的濃度顯著下降，發(fā)動機動力特性等基本不變。

由于利用物酶法合成生物柴油具有反應條件溫和、醇用量小、無污染物排放等優(yōu)點，具有環(huán)境友好性，因而日益受到人們的重視。但利用生物酶法制備生物柴油目前存在著一些亟待解決的問題：脂肪酶對長鏈脂肪醇的酯化或轉(zhuǎn)酯化有效，而對短鏈脂肪醇(如甲醇或乙醇等)轉(zhuǎn)化率低，一般僅為40%-60%;甲醇和乙醇對酶有一定的毒性，容易使酶失活;副產(chǎn)物甘油和水難以回收，不但對產(chǎn)物形成一致，而且甘油也對酶有毒性;短鏈脂肪醇和甘油的存在都影響酶的反應活性及穩(wěn)定性，使固化酶的使用壽命大大縮短。這些問題是生物酶法工業(yè)化生產(chǎn)生物柴油的主要瓶頸。

酶法生產(chǎn)生物柴油主要技術經(jīng)濟指標有：

1、采用固定床式酶反應器，以植物油及廢油等為原料生產(chǎn)生物柴油，轉(zhuǎn)化率均可達到95%以上，最高轉(zhuǎn)化率可以達到96%。

2、建立了生物柴油精餾裝置，分離精制收率高于86%，分離后產(chǎn)品中甲酯含量大于97%，分離后產(chǎn)品各項指標完全符合德國生物柴油生產(chǎn)標準(DIN5160697)。

3、建立了年產(chǎn)500t的生物柴油中試生產(chǎn)裝置。反應器內(nèi)固定化酶使用壽命超過20天。

4、以地溝油為原料生產(chǎn)生物柴油，成本約為3058元/t，以普通菜籽油為原料生產(chǎn)生物燒油，成本約為4300元/t。

5、燃燒性能明顯優(yōu)于0號柴油。在0號柴油中添加20%生物柴油的燃燒試驗表明，燃燒尾氣中有毒物質(zhì)的排放降低35%以上。

生物柴油的“工程微藻”法

“工程微藻”生產(chǎn)柴油，為柴油生產(chǎn)開辟了一條新的技術途徑。美國國家可更新實驗室(NREL)通過現(xiàn)代生物技術建成“工程微藻”，即硅藻類的一種“工程小環(huán)藻”。在實驗室條件下可使“工程微藻”中脂質(zhì)含量增加到60%以上，戶外生產(chǎn)也可增加到40%以上，而一般自然狀態(tài)下微藻的脂質(zhì)含量為5%-20%。“工程微藻”中脂質(zhì)含量的提高主要由于乙酰輔酶A羧化酶(ACC)基因在微藻細胞中的高效表達，在控制脂質(zhì)積累水平方面起到了重要作用。目前，正在研究選擇合適的分子載體，使ACC基因在細菌、酵母和植物中充分表達，還進一步將修飾的ACC基因引入微藻中以獲得更高效表達。利用“工程微藻”生產(chǎn)柴油具有重要經(jīng)濟意義和生態(tài)意義，其優(yōu)越性在于：微藻生產(chǎn)能力高、用海水作為天然培養(yǎng)基可節(jié)約農(nóng)業(yè)資源;比陸生植物單產(chǎn)油脂高出幾十倍;生產(chǎn)的生物柴油不含硫，燃燒時不排放有毒害氣體，排入環(huán)境中也可被微生物降解，不污染環(huán)境，發(fā)展富含油質(zhì)的微藻或者“工程微藻”是生產(chǎn)生物柴油的一大趨勢。

21世紀合成生物學的興起，采用基因重組技術、轉(zhuǎn)基因技術、計算機輔助設計、基因人工合成與次生代謝工程等將富產(chǎn)油藻類細胞進行生物煉制的合成生物技術 - 基于系統(tǒng)生物學的基因工程改造代謝途徑等，使油含量增加，以及分泌到細胞外等，美國文特爾公司已得到幾億美元的投資，一旦成功產(chǎn)業(yè)化將帶來石油與汽車工業(yè)的一場變革。

生物柴油的應用

生物柴油可用作鍋爐、渦輪機、柴油機等的燃料，工業(yè)上應用的主要是脂肪酸甲酯。

生物柴油是一種優(yōu)質(zhì)清潔柴油，可從各種生物質(zhì)提煉，因此可以說是取之不盡，用之不竭的能源，在資源日益枯竭的今天，有望取代石油成為替代燃料。

柴油是許多大型車輛如卡車及內(nèi)燃機車及發(fā)電機等的主要動力燃料，其具有動力大，價格便宜的優(yōu)點，中國柴油需求量很大，柴油應用的主要問題“冒黑煙”, 我們經(jīng)常在馬路上看到冒黑煙的卡車。冒黑煙的主要原因是燃燒不完全，對空氣污染嚴重，如產(chǎn)生大量的顆粒粉塵，CO2排放量高等。據(jù)美國燃料學會報道，發(fā)動機燃料燃燒產(chǎn)生的空氣污染已成為空氣污染的主要問題，如氮氧化物為其他工業(yè)部門排放的一半，一氧化碳為其他工業(yè)排放量的三分之二，有毒碳氫化合物為其他工業(yè)排放的一半。尾氣中排出的氮氧化物和硫化物和空氣中的水可以結合形成酸雨， 尾氣中的二氧化碳和一氧化碳太多會使大氣溫度升高， 也就是人們常說的“溫室效應”。為解決燃油的尾氣污染問題及日益惡化的環(huán)境壓力，人們開始研究采用其他燃料如燃料酒精代替汽油，目前燃料酒精在北美洲如美國及加拿大等和南美國家如巴西、阿根廷等已占有相當比例，裝備有燃料酒精發(fā)動機的汽車已投放市場。對大多數(shù)需要柴油為燃料的大動力車輛如公共汽車、內(nèi)燃機車及農(nóng)用汽車如拖拉機等主要以柴油為燃料的發(fā)動機而言，燃料酒精并不適合。而且柴油造成的尾氣污染比汽油大的多, 因此人們開發(fā)了柴油的代用品--生物柴油。

其實發(fā)動機的發(fā)明家狄色爾早在1912年美國密蘇里工程大會報告中說，“用菜籽油作發(fā)動機燃料在今天看起來并沒有太大意義，但將來會成為和石油及煤一樣重要的燃料”。1983年美國科學家首先將菜籽油甲酯用于發(fā)動機，燃燒了1000個小時。并將以可再生的脂肪酸單酯定義為生物柴油.。1984年美國和德國等國的科學家研究了采用脂肪酸甲酯或乙酯代替柴油作燃料，即采用來自動物或植物脂肪酸單酯包括脂肪酸甲酯，脂肪酸乙酯及脂肪酸丙酯等代替柴油燃燒。生物柴油和傳統(tǒng)的石油柴油相比，具有以下優(yōu)點：

以可再生的動物及植物脂肪酸單酯為原料，可減少對石化燃料石油的需求量和進口量;環(huán)境友好，采用生物柴油尾氣中有毒有機物排放量僅為十分之一，顆粒物為普通柴油的20%，一氧化碳和二氧化碳排放量僅為石油柴油的10%，無硫化物和鉛及有毒物的排放;混合生物柴油可將排放含硫物濃度從500PPM(PPM百萬分之一)降低到5PPM。

不用更換發(fā)動機，而且對發(fā)動機有保護作用。

世界各國對生物柴油的應用

目前，世界各國，尤其是發(fā)達國家，都在致力于開發(fā)高效、無污染的生物質(zhì)能利用技術。歐洲已成為全球生化柴油的主要生產(chǎn)地。美國、意大利、法國已相繼建成生物柴油生產(chǎn)裝置數(shù)十座。

美國是最早研究生物柴油的國家?？偵a(chǎn)能力1300，000噸。對生物柴油的稅率為0%。美國在黃石公園進行的60萬公里的行車實驗，沒有任何結焦現(xiàn)象，空氣污染物排放降低了80%以上。而且使用生物柴油還吸引了附近300公里外的棕熊來到公園。美國B20是采用20%生物柴油的柴油，尾氣污染物排放可降低50%以上。1992年美國能源署及環(huán)保署都提出生物柴油作為清潔燃料，美國總統(tǒng)克林頓1999年專門簽署了開發(fā)生物質(zhì)能的法令，其中生物柴油被列為重點發(fā)展的清潔能源之一，國家對生物柴油不收稅。日本1995年開始研究用飯店剩余的煎炸油生產(chǎn)生物柴油，在1999年建立了259 升/ 天用煎炸油為原料生產(chǎn)生物柴油的工業(yè)化實驗裝置，可降低原料成本。目前日本生物柴油年產(chǎn)量可達400，000噸。

其他國家的情況

德國目前已擁有8個生物柴油的工廠，德國擁有300多個生物柴油加油站，并且制定了生物柴油的標準，對生物柴油不收稅，2006年生物柴油產(chǎn)量達100萬噸。

法國、意大利等歐洲國家都建立生物柴油的企業(yè)。法國雪鐵龍集團進行了生物柴油的試驗，通過10萬公里的燃燒試驗，證明生物柴油是可以用于普通柴油發(fā)動機的。其使用的標準是在普通石油柴油中添加5%的生物柴油。

可以預見生物柴油作為一種重要的清潔燃料將在大型汽車行駛中發(fā)揮重要作用。

現(xiàn)行生物柴油標準

世界上很多國家已經(jīng)擬定了生物柴油標準，從而保證柴油的質(zhì)量，保證使用者更加放心的使用生物柴油。

生物柴油的國際標準

生物柴油的國際標準是ISO 14214A另一個是ASTM國際標準ASTM D 6751，這一標準是美國所采用的標準，該標準由美國環(huán)保局1996年在“清潔空氣法”的211(b)部分加以了法律確認。另一被廣泛認同的是德國的DIN生物柴油系列標準，是迄今為止最為詳細系統(tǒng)的生物柴油標準，該標準體系針對不同的制造原料有不同的DIN標準：以油菜籽和純粹以蔬菜籽為原料的RME(rapeseed methyl ester)、PME(vegetable methyl ester)生物柴油DIN E 51606 標準，以蔬菜油脂和動物脂肪為混合原料FME (fat methyl ester)的生物柴油DIN V 51606標準。歐盟也在2003年11月頒布了EN14241生物柴油燃料標準。此外奧地利、澳大利亞、捷克共和國、法國、意大利、瑞典等國家也擬訂了生物柴油燃油規(guī)范。

德國DIN V 51606生物柴油標準

主要對以下成份進行考評：生產(chǎn)制造的整個反映過程，甘油的去除情況，催化劑的去除情況，酒精的去除情況，以及確保不含游離脂肪酸。生物柴油的生產(chǎn)標準評定指針包括比重、動態(tài)粘度、閃火點、硫含量、殘留量、十六烷值、灰份、水份、總雜質(zhì)、三酸甘油脂、游離甘油等。生物柴油標準的規(guī)范，正在極大的推動生物柴油在這些國家的汽車工業(yè)中正式應用和合法化，同時，大量國家對生物柴油的認可也正在推動生物柴油作為一種新型可再生生物能源的國際化。

由于目前生物柴油在商用上主要以生物柴油和石化柴油的混合油的形式供應，因此，對于混合油也有標準推出。例如5%的生物柴油加95%的常規(guī)柴油的混合油需要達到2000年頒布的EN590(EN590:2000)的標準，凡是符合這一標準的混合油，都可以安全地應用于所有柴油機發(fā)動機，雖然這一混合油不需要添加任何穩(wěn)定劑，但是國外也有提議稱需要在EN 590:2000標準中增加這樣一條：混合油中的生物柴油自身必須符合EN 14214的標準。

我國生物柴油發(fā)展狀況及產(chǎn)業(yè)化前景分析

我國生物柴油的發(fā)展狀況:

我國政府為解決能源節(jié)約、替代和綠色環(huán)保問題制定了一些政策和措施，早有一些學者和專家己致力于生物柴油的研究、倡導工作。我國生物柴油的研究與開發(fā)雖起步較晚，但發(fā)展速度很快，一部分科研成果已達到國際先進水平。研究內(nèi)容涉及到油脂植物的分布、選擇、培育、遺傳改良及其加工工藝和設備。目前各方面的研究都取得了階段性成果，這無疑將有助于我國生物柴油的進一步研究與開發(fā)?？梢灶A計，在2-3年內(nèi)，我國在該領域的研究將會有突破性進展并達到實用水平。

著名學者閔恩澤院士在《綠色化學與化工》一書中首先明確提出發(fā)展清潔燃料生物柴油的課題：原機械工業(yè)部和原中國石化總公司在上世紀80年代就撥出?？盍㈨?，由上海內(nèi)燃機研究所和貴外I山地農(nóng)機所承擔課題，聯(lián)合研究長達10 年之久，并邀請中國石化科學院的專家詹永厚做了大量基礎試驗探索;中國農(nóng)業(yè)工程研究設計院的施德路先生也曾于1985 年進行了生物柴油的試驗工作;遼寧省能源研究所承擔的中國——歐共體合作研究項目也涉及到生物柴油;中國科技大學、河南科學陸軍化學所等單位也都對生物柴油作了不同程度的研究。

系統(tǒng)研究始于中國科學院的“八五”重點科研項目：“燃料油植物的研究與應用技術”，完成了金沙江流域燃料油植物資源的調(diào)查及栽培技術研究，建立了30公頃的小桐子栽培示范片。自20世紀90年代初開始，長沙市新技術研究所與湖南省林業(yè)科學院對能源植物和生物柴油進行了長達10年的合作研究，“八五”期間完成了光皮樹油制取甲脂燃料油的工藝及其燃燒特性的研究;“九五”期間完成了國家重點科研攻關項目“植物油能源利用技術”。

1999-2002年，湖南省林業(yè)科學院承擔并主持了國家林業(yè)局引進國外先進林業(yè)技術(948項目)—— 《能源樹種綠王樹及其利用技術的引進》，從南非、美國和巴西引進了能源樹種綠玉樹(Euphorbiatim-cal li)優(yōu)良無性系;研制完成了綠玉樹乳汁榨取設備;進行了綠玉樹乳汁成份和燃料特性的研究：綠玉樹乳汁催化裂解研究有階段性成果。 http://www.chinajnjpw.com

但是，與國外相比，我國在發(fā)展生物柴油方面還有相當大的差距，長期徘徊在初級研究階段，未能形成生物柴油的產(chǎn)業(yè)化：政府尚未針對生物柴油提出一套扶植、優(yōu)惠和鼓勵的政策辦法，更沒有制定生物柴油統(tǒng)一的標準和實施產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略。因此，我國進入了WTO之后，在如何面對經(jīng)濟高速發(fā)展和環(huán)境保護和雙重壓力這種背景下，加快高效清潔的生物柴油產(chǎn)業(yè)化進程就顯得更為迫切了。

我國生物柴油的產(chǎn)業(yè)化前景:

2003年，受國民經(jīng)濟持續(xù)快速增長的拉動，中國石油市場需求增勢強勁，石油產(chǎn)品需求總量增長幅度達到兩位數(shù)，為11.4%，比上年提高了7.4個百分點，這促進了石油進口量的大幅攀升，使我國成為石油消費和進口大國。石油市場資源供應出現(xiàn)緊缺，價格全面上漲。據(jù)中國物流信息中心統(tǒng)計，2003年我國石油及制品累計平均價格比上年提高11.8%。初步分析2004年中國石油市場供需形勢與2003年情況基本相似，將繼續(xù)保持消費需求旺盛，供需基本平衡的格局，但不排除受季節(jié)、運輸?shù)纫蛩赜绊懚霈F(xiàn)局部性和結構性的供應緊張。預計2004年中國原油消費量為2.7 億噸，凈進口量有可能超過1億噸。

我國是一個石油凈進口國，石油儲量又很有限，大量進口石油對我國的能源安全造成威脅。因此，提高油品質(zhì)量對中國來說就更有現(xiàn)實意義。而生物柴油具有可再生、清潔和安全三大優(yōu)勢。專家認為，生物柴油對我國農(nóng)業(yè)結構調(diào)整、能源安全和生態(tài)環(huán)境綜合治理有十分重大的戰(zhàn)略意義。目前，汽車柴油化已成為汽車工業(yè)的一個發(fā)展方向，據(jù)專家預測，到201 0年，世界柴油需求量將從38%增加到45%，而柴油的供應量嚴重不足，這都為油菜制造生物柴油提供了廣闊的發(fā)展空間。發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè)還可促進中國農(nóng)村和經(jīng)濟社會發(fā)展。如發(fā)展油料植物生產(chǎn)生物柴油，可以走出一條農(nóng)林產(chǎn)品向工業(yè)品轉(zhuǎn)化的富農(nóng)強農(nóng)之路，有利于調(diào)整農(nóng)業(yè)結構，增加農(nóng)民收入。

柴油的供需平衡問題也將是我國未來較長時間石油市場發(fā)展的焦點問題。業(yè)內(nèi)人士指出，到2005年，隨著我國原由加工量的上升，汽油和煤油擁有一定數(shù)量的出口余地，而柴油的供應缺口仍然較大。預計到2010年柴油的需求量將突破1億噸，與2005年相比，將增長24%;至2015年市場需求量將會達到1.3億噸左右。近幾年來，盡管煉化企業(yè)通過持續(xù)的技術改造，生產(chǎn)柴汽比不斷提高，但仍不能滿足消費柴汽比的要求。目前，生產(chǎn)柴汽比約為1.8，而市場的消費柴汽比均在2.0以上，云南、廣西、貴州1等省區(qū)的消費柴汽比甚至在2.5以上。隨著西部開發(fā)進程的加快，隨著國民經(jīng)濟重大基礎項目的相繼啟動，柴汽比的矛盾比以往更為突出。因此，開發(fā)生物柴油不僅與目前石化行業(yè)調(diào)整油品結構、提高柴汽比的方向相契合，而且意義深遠。

目前我國生物柴油技術已取得重大成果：海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和福建卓越新能源發(fā)展公司都已開發(fā)出擁有自主知識產(chǎn)權的技術，相繼建成了規(guī)模超過萬噸的生產(chǎn)廠，這標志著生物柴油這一高新技術產(chǎn)業(yè)已在中國大地上誕生。

中國工程院有關負責人介紹，中國“十五”計劃發(fā)展綱要提出發(fā)展各種石油替代品，將發(fā)展生物液體燃料確定為國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。生物柴油產(chǎn)業(yè)得到了國務院領導和國家計委、國家經(jīng)貿(mào)委、科技部等政府部門的支持，并已列入有關國家計劃。

發(fā)展前景

發(fā)展生物柴油，我國有十分豐富的原料資源。我國幅員遼闊，地域跨度大，水熱資源分布各異，能源植物資源種類豐富多樣，主要的科有大戟科、樟科、桃金娘科、夾竹桃科、菊科、豆科、山茱萸科、大風子科和蘿摩科等。目前我國生物柴油的開發(fā)利用還處于發(fā)展初期，要從總體上降低生物柴油成本，使其在我國能源結構轉(zhuǎn)變中發(fā)揮更大的作用，只有向基地化和規(guī)?；较虬l(fā)展，實行集約經(jīng)營，形成產(chǎn)業(yè)化，才能走符合中國國情的生物柴油發(fā)展之路。隨著改革開放的不斷深入，在全球經(jīng)濟一體化的進程中，在中國加入WTO的大好形勢下，中國的經(jīng)濟水平將進一步提高，對能源的需求會有增無減，只要把關于生物柴油的研究成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，形成產(chǎn)業(yè)化，則其在柴油引擎、柴油發(fā)電廠、空調(diào)設備和農(nóng)村燃料等方面的應用是非常廣闊的。

生物柴油檢測技術標準

生物柴油(BD100)技術要求和試驗方法

項目 質(zhì)量指標 試驗方法 S500 S50

密度(20℃) /(kg/m ) 820~900 GB/T 2540

運動粘度(40℃)/(mm /s) 19~6.0 GB/T265

閃點(閉口)/ ℃ 不低于 130 GB/T 261

冷濾點 / ℃ 報告 SH/T 0248

硫含量(質(zhì)量分數(shù)) / % 不大于 0.05 0.005 SH/T 0689

10%蒸余物殘?zhí)?質(zhì)量分數(shù)) / % 不大于 0.3 GB/T 17144

硫酸鹽灰分(質(zhì)量分數(shù)) / % 不大于 0.020 GB/T 2433

水含量(質(zhì)量分數(shù))/ % 不大于 0.05 SH/T 0246

機械雜質(zhì) 無 GB/T 511

銅片腐蝕(50℃，3h)/ 級 不大于 1 GB/T 5096

十六烷值 不小于 49 GB/T 386

氧化安定性(110℃)/小時 不小于 6.0 EN14112

酸值/(mgKOH/g) 不大于 0.80 GB/T 264 GB/T 5530

游離甘油含量(質(zhì)量分數(shù))/ % 不大于 0.020 ASTM D 6584

總甘油含量(質(zhì)量分數(shù)) / % 不大于 0.240 ASTM D 6584

90%回收溫度/℃ 不高于 360 GB/T 6536

也可用GB/T 5526、GB/T1884、1885方法測定。

可用GB/T 380、GB/T 11131、GB/T 11140、GB/T 12700和GB/T 17040 方法測定，結果有爭議時，以SH/T

0689方法為準。

可用GB/T 268方法測定，結果有爭議時，以GB/T 17144仲裁。

可用目測法，即將試樣注入 100mL 玻璃量筒中，在室溫(20℃±5℃)下觀察，應當透明，沒有懸浮和沉

降的機械雜質(zhì)。結果有爭議時，按GB/T 511測定。 可加抗氧劑。