在亚洲,日本生物柴油生产能力已达到40万吨/年。2010年,日本将启动一项生物能源计划,通过回收农业、林业以及养殖业的废料,作为生产能源的原料,而生物柴油的研发推广则属于该计划中的一个重要项目。泰国发展生物柴油计划已于2001年7月发布,第一套生物柴油装置已经投运,并实施了税收减免政策。
在世界许多国家的快速发展的大环境下,我国在生物柴油领域还不得不面对着若干问题。
问题一:生物柴油的燃烧热值稍低,倾点较高、影响低温启动。
生物柴油的云点和倾点比2号柴油的高20℃~25℃,低温下,甲酯或乙酯常结晶析出,这些晶体会堵塞输油管和过滤器,对柴油输送和发动机运作造成问题,影响生物柴油在低温下的使用。
问题二:催化剂的选择性、寿命与反应时间。
制备生物柴油所使用的催化剂主要有,均相酸催化剂、均相碱催化剂、生物酶催化剂和固体催化剂。相对而言,均相碱催化剂反应速度很快,产物收率高,故传统酯交换反应中多采用均相碱催化剂。但也会增加后续产物的分离难度。但同时,洗涤废液的排放又会造成环境不友好。最近,以生物酶作催化剂进行酯交换反应的研究也很多。生物酶催化条件比较温和,产物易于分离,但是反应所需时间较长,产物收率低,而且生物酶价格昂贵,生产难以实现工业化。固体催化剂造价低,稳定性好,寿命长,不受原料中水分和游离脂肪酸的影响,不会腐蚀设备,不存在回收难的问题,不会产生洗涤废液的排放。随着固体催化剂活性的不断提高,它在制备生物柴油的酯交换反应中的应用将越来越广泛。
问题三:甘油皂、燃烧残留物的微酸性对油品质量的影响。
目前应用最为广泛、活性最高的是均相碱催化剂,如果选用均相碱催化剂,原料中的杂质和含湿量必须得到严格控制。否则,极易与游离脂肪酸发生皂化反应。生成的皂化物发生乳化作用,弱化酯与甘油的分离效果,降低产物收率,水的存在会造成酯的水解,生成游离脂肪酸,对油品质量产生负面影响。以废弃油脂或油脚作为原料来生产生物柴油,虽然其原料价格低廉,但其中含有很多杂质和水分,酸价很高,杂质的种类和含量具有很大的不确定性,所以在使用之前必须进行净化、提纯、脱水、脱酸处理,才能保证油品质量。
问题四:甲醇的聚合问题
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