废油再生技术设备.docx

1、生物柴油最新信息摘要：伴随着能源危机和环境污染的日益严重，生物柴油做为一种可再生资源，已经被越来越多的国家研究并投入生产使用，生物柴油做为一种替代石油的可再生能源也已广泛被越来越多的研究人员进行研究。关键词：生物柴油、废油再生、技术设备1、前言：随着石油资源越来越少日益枯竭以及环境污染的日益严重，全球的能源危机也越来越严重，各个国家对石油资源的争夺也拉开了序幕，这几年这方面的新闻爆料也不少，能源危机使得寻求新的代替型能源也已经是必然趋势。那么什么是生物柴油呢？生 物 柴 油 是 指 由 动 植 物 油 脂 （ 脂 肪 酸 甘 油 三 酯 ） 与 醇 （ 甲 醇或 乙 醇 ） 经 酯 交 换 反

2、 应 得 到 的 脂 肪 酸 单 烷 基 酯 ， 最 典 型 的 是 脂 肪 酸 甲 酯 。与 传 统 的 石 化 能 源 相 比 ， 其 硫 及 芳 烃 含 量 低 、 闪 点 高 、 十 六 烷 值 高 、 具 有 良好 的 润 滑 性 ， 可 部 分 添 加 到 石 化 柴 油 中 。生 物 柴 油 主 要 以 ： 油 料 作 物 、 各 类 废 油 、 餐 饮 废 油 等 为 原 料 ， 通 过 脂 交换 工 艺 制 成 有 机 脂 肪 酸 脂 类 燃 料 ， 是 典 型 的 “绿 色 能 源 ”， 而 且 具 有 环 保 性好 ， 安 全 性 高 ， 无 污 染 。 因 此 “生 物

3、 柴 油 ”具 有 巨 大 的 发 展 潜 力 ， 将 对 保 证石 油 安 全 、 保 证 生 态 环 境 、 促 进 农 业 和 制 造 业 的 发 展 。 “生 物 柴 油 ”的 原 料来 源 广 泛 ， 如 ： 菜 籽 油 、 棉 籽 油 、 大 豆 油 、 花 生 油 、 猪 油 、 牛 油 、 脂 类 油 脂餐 饮 业 废 油 脂 等 。2、生物柴油特点：、到排放（GB252-2000）2） 密 度 比 水 小 ， 相 对 密 度 在 0.74240.8886 之 间 ； 3） 稳 定 性 好 ， 长 期 保 存 不 会 变 质 ； 4） 优 良 的 环 保 特 性 ： 硫 含 量

4、 低 ， 二 氧 化 硫 和 硫 化 物 的 排 放 低 、 生 物 柴油 的 生 物 降 解 性 高 达 98%， 降 解 速 率 是 普 通 柴 油 的 2 倍 ， 可 大 大 减 轻 意 外 泄漏 时 对 环 境 的 污 染 ； 5） 生 物 柴 油 中 不 含 对 环 境 会 造 成 污 染 的 芳 香 族 烷 烃 ， 因 而 废 气 对 人 体损 害 低 于 柴 油 ； 6） 较 好 的 低 温 发 动 机 启 动 性 能 ， 无 需 添 加 剂 冷 滤 点 媃 中 达 到 -13 ； 7) 十 六 烷 值 高 ， 燃 烧 性 能 好 于 柴 油 ， 燃 烧 残 留 物 呈 中 性

5、使 发 动 机 机 油的 使 用 寿 命 加 长 ； 8) 无 须 改 动 柴 油 机 ， 可 直 接 添 加 使 用 ， 同 时 无 需 另 添 设 加 油 设 备 、 储存 设 备 及 人 员 的 特 殊 技 术 训 练 。 9） 含 水 率 较 高 ， 最 大 可 达 30%-45%。 水 分 有 利 于 降 低 油 的 黏 度 、 提 高 稳定 性 ， 但 降 低 了 油 的 热 值 ； 10)pH 值 低 ， 故 贮 存 装 置 最 好 是 抗 酸 腐 蚀 的 材 料 ； 11)具 有 “老 化 ”倾 向 ， 加 热 不 宜 超 过 80 ， 宜 避 光 、 避 免 与 空 气 接

6、触保 存 ； 12)较 好 的 安 全 性 能 ： 闪 点 高 ， 运 输 、 储 存 、 使 用 方 面 安 全 ；3、 生 物 柴 油 的 制 备 方 法 ：近 年 来 ， 实 验 室 研 究 的 生 物 柴 油 生 产 技 术 非 常 多 ， 而 且 针 对 各 种 不 同 的原 料 进 行 的 工 艺 试 验 很 多 ， 从 反 应 来 讲 ， 涉 及 物 理 法 、 化 学 催 化 、 生 物 催 化 、酯 化 反 应 等 。4、 工 艺 流 程 简 介 ：(1)物 理 精 炼 ： 首 先 将 油 脂 水 化 或 磷 酸 处 理 ， 除 去 其 中 的 磷 脂 ， 胶 质 等 物 质

7、 。再 将 油 脂 预 热 、 脱 水 、 脱 气 进 入 脱 酸 塔 ， 维 持 残 压 ， 通 入 过 量 蒸 汽 ， 在 蒸 汽温 度 下 ， 游 离 酸 与 蒸 汽 共 同 蒸 出 ， 经 冷 凝 析 出 ， 除 去 游 离 脂 肪 酸 以 外 的 净 损失 ， 油 脂 中 的 游 离 酸 可 降 到 极 低 量 ， 色 素 也 能 被 分 解 ， 使 颜 色 变 浅 。 各 种 废动 植 物 油 在 自 主 研 发 的 DYD 催 化 剂 作 用 下 ， 采 用 酯 化 、 醇 解 同 时 反 应 工 艺 生成 粗 脂 肪 酸 甲 酯 。 (2)甲 醇 预 酯 化 ： 首 先 将 油

8、 脂 水 化 脱 胶 ， 用 离 心 机 除 去 磷 脂 和 胶 等 水 化时 形 成 的 絮 状 物 ， 然 后 将 油 脂 脱 水 。 原 料 油 脂 加 入 过 量 甲 醇 ， 在 酸 性 催 化 剂存 在 下 ， 进 行 预 酯 化 ， 使 游 离 酸 转 变 成 甲 酯 。 蒸 出 甲 醇 水 ， 经 分 馏 后 ， 无 游离 酸 的 分 出 C12-16 棕 榈 酸 甲 酯 和 C18 油 酸 甲 酯 。 (3)酯 交 换 反 应 ： 经 预 处 理 的 油 脂 与 甲 醇 一 起 ， 加 入 少 量 NaOH 做 催 化 剂 ，在 一 定 温 度 与 常 压 下 进 行 酯 交

9、换 反 应 ， 即 能 生 成 甲 酯 ， 采 用 二 步 反 应 ， 通 过一 个 特 殊 设 计 的 分 离 器 连 续 地 除 去 初 反 应 中 生 成 的 甘 油 ， 使 酯 交 换 反 应 继 续进 行 。 (4)重 力 沉 淀 、 水 洗 与 分 层 。 (5)甘 油 的 分 离 与 粗 制 甲 酯 的 获 得 。 (6)水 份 的 脱 出 、 甲 醇 的 释 出 、 催 化 剂 的 脱 出 与 精 制 生 物 柴 油 的 获 得 。 整 个 工 艺 流 程 实 现 闭 路 循 环 ， 原 料 全 部 综 合 利 用 ， 实 现 清 洁 生 产 。大 致 描 述 如 下 ： 原

10、料 预 处 理 (脱 水 、 脱 臭 、 净 化 )-反 应 釜 (加 醇 +催 化 剂+70 )-搅 拌 反 应 1 小 时 -沉 淀 分 离 排 杂 -回 收 醇 -过 滤 -成 品5、应用：应 用 场 所生 物 柴 油 可 用 作 锅 炉 、 涡 轮 机 、 柴 油 机 等 的 燃 料 ， 工 业 上 应 用 的 主要 是 脂 肪 酸 甲 酯 。应 用 优 势生 物 柴 油 是 一 种 优 质 清 洁 柴 油 ， 可 从 各 种 生 物 质 提 炼 ， 因 此 可 以 说 是 取之 不 尽 ， 用 之 不 竭 的 能 源 ， 在 资 源 日 益 枯 竭 的 今 天 ， 有 望 取 代 石

11、 油 成 为 替 代燃 料 。 柴 油 是 许 多 大 型 车 辆 如 卡 车 及 内 燃 机 车 及 发 电 机 等 的 主 要 动 力 燃 料 ， 其具 有 动 力 大 ， 价 格 便 宜 的 优 点 ， 中 国 柴 油 需 求 量 很 大 ， 柴 油 应 用 的 主 要 问 题是 “冒 黑 烟 ”， 我 们 经 常 在 马 路 上 看 到 冒 黑 烟 的 卡 车 。 冒 黑 烟 的 主 要 原 因 是燃 烧 不 完 全 ， 对 空 气 污 染 严 重 ， 如 产 生 大 量 的 颗 粒 粉 尘 ， CO2 排 放 量 高 等 。据 美 国 燃 料 学 会 报 道 ， 发 动 机 燃 料

12、燃 烧 产 生 的 空 气 污 染 已 成 为 空 气 污 染 的 主要 问 题 ， 如 氮 氧 化 物 为 其 他 工 业 部 门 排 放 的 一 半 ， 一 氧 化 碳 为 其 他 工 业 排 放量 的 三 分 之 二 ， 有 毒 碳 氢 化 合 物 为 其 他 工 业 排 放 的 一 半 。 尾 气 中 排 出 的 氮 氧化 物 和 硫 化 物 和 空 气 中 的 水 可 以 结 合 形 成 酸 雨 ， 尾 气 中 的 二 氧 化 碳 和 一 氧化 碳 太 多 会 使 大 气 温 度 升 高 ， 也 就 是 人 们 常 说 的 “温 室 效 应 ”。 为 解 决 燃油 的 尾 气 污 染

13、 问 题 及 日 益 恶 化 的 环 境 压 力 ， 人 们 开 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 国 及 加 拿 大 等 和 南 美 国 家 如 巴西 、 阿 根 廷 等 已 占 有 相 当 比 例 ， 装 备 有 燃 料 酒 精 发 动 机 的 汽 车 已 投 放 市 场 。对 大 多 数 需 要 柴 油 为 燃 料 的 大 动 力 车 辆 如 公 共 汽 车 、 内 燃 机 车 及 农 用 汽 车 如拖 拉 机 等 主 要 以 柴 油 为 燃 料 的 发 动 机 而 言 ， 燃 料 酒 精 并 不 适

14、 合 。 而 且 柴 油 造成 的 尾 气 污 染 比 汽 油 大 的 多 ， 因 此 人 们 开 发 了 柴 油 的 代 用 品 生 物 柴 油 。 其 实 ， 发 动 机 的 发 明 家 狄 色 尔 早 在 1912 年 美 国 密 苏 里 工 程 大 会 报 告 中就 指 出 ， “用 菜 籽 油 作 发 动 机 燃 料 在 今 天 看 起 来 并 没 有 太 大 意 义 ， 但 将 来 会成 为 和 石 油 及 煤 一 样 重 要 的 燃 料 ”。 1983 年 美 国 科 学 家 首 先 将 菜 籽 油 甲 酯 用于 发 动 机 ， 燃 烧 了 1000 个 小 时 。 并 将 以

15、可 再 生 的 脂 肪 酸 单 酯 定 义 为 生 物 柴油 .。 1984 年 美 国 和 德 国 等 国 的 科 学 家 研 究 了 采 用 脂 肪 酸 甲 酯 或 乙 酯 代 替 柴油 作 燃 料 ， 即 采 用 来 自 动 物 或 植 物 脂 肪 酸 单 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 烧 。 生 物 柴 油 和 传 统 的 石 油 柴 油 相 比 ， 具 有 以 下优 点 ： 以 可 再 生 的 动 物 及 植 物 脂 肪 酸 单 酯 为 原 料 ， 可 减 少 对 石 化 燃 料 石 油 的需 求 量 和 进 口

16、 量 ； 环 境 友 好 ， 采 用 生 物 柴 油 尾 气 中 有 毒 有 机 物 排 放 量 仅 为 十 分 之 一 ， 颗粒 物 为 普 通 柴 油 的 20%， 一 氧 化 碳 和 二 氧 化 碳 排 放 量 仅 为 石 油 柴 油 的 10%，无 硫 化 物 和 铅 及 有 毒 物 的 排 放 ； 混 合 生 物 柴 油 可 将 排 放 含 硫 物 浓 度 从 500PPM（ PPM 百 万 分 之 一 ） 降 低到 5PPM； 不 用 更 换 发 动 机 ， 而 且 对 发 动 机 有 保 护 作 用 。6、 柴 油 检 测 技 术 标 准生 物 柴 油 （ BD100） 技 术

17、要 求 和 试 验 方 法 b项 目 质 量 指 标 试 验 方 法 S500 S50 密 度 （ 20 ） /（ kg/m ） 820900 GB/T 2540 运 动 粘 度 （ 40 ） /（ mm /s） 196.0 GB/T265 闪 点 （ 闭 口 ） / 不 低 于 130 GB/T 261 冷 滤 点 / 报 告 SH/T 0248 硫 含 量 (质 量 分 数 ) / % 不 大 于 0.05 0.005 SH/T 0689 10%蒸 余 物 残 炭 (质 量 分 数 ) / % 不 大 于 0.3 GB/T 17144 硫 酸 盐 灰 分 (质 量 分 数 ) / % 不

18、大 于 0.020 GB/T 2433 水 含 量 （ 质 量 分 数 ） / % 不 大 于 0.05 SH/T 0246 机 械 杂 质 无 GB/T 511 铜 片 腐 蚀 （ 50 ， 3h） / 级 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 时 不 小 于 6.0 EN14112 酸 值 /（ mgKOH/g） 不 大 于 0.80 GB/T 264 GB/T 5530 游 离 甘 油 含 量 (质 量 分 数 )/ % 不 大 于 0.020 ASTM D 6584 总 甘 油 含 量 (质 量

19、 分 数 ) / % 不 大 于 0.240 ASTM D 6584 90%回 收 温 度 / 不 高 于 360 GB/T 6536未 来我 国 在 生 物 柴 油 的 标 准 制 定 方 面 取 得 了 一 定 的 进 展 。 2007 年 首 个 柴 油 机燃 料 调 和 用 生 物 柴 油 的 国 家 标 准 B100 开 始 正 式 实 施 。 2010 年 国 家 质 检 总 局 、国 家 标 准 委 公 布 了 生 物 柴 油 调 和 燃 料 （ B5） 标 准 。 该 标 准 于 2011 年 2月 1 日 开 始 实 施 。 由 上 述 发 展 趋 势 可 看 出 ， 出 于

20、 成 品 油 来 源 多 样 化 、 杜 绝 “地 沟 油 ”进 入餐 饮 行 业 等 多 方 面 因 素 的 考 虑 ， 政 府 对 生 物 柴 油 领 域 的 重 视 度 在 日 趋 增 加 。 我 国 生 物 柴 油 技 术 路 线 评 价 生 物 柴 油 的 原 料 来 源 十 分 广 泛 ， 包 括 菜籽 、 大 豆 、 工 业 和 餐 饮 废 油 脂 等 ， 而 一 些 木 本 油 料 作 物 例 如 麻 风 树 、 黄 连 木 、文 冠 果 和 光 皮 树 等 也 表 现 出 较 大 的 应 用 开 发 潜 力 。 这 些 技 术 路 线 在 经 济 、 环境 和 能 效 方 面 表 现 不 一 ， 因 此 如 何 根 据 区 域 特 点 发 展 合 适 的 技 术 ， 成 为 生 物柴 油 相 关 研 究 中 的 一 个 热 点 。 经 济 性 评 价 生 产 成 本 比 较 高 是 我 国 生 物 柴 油 产业 化 的 最 大 障 碍 。总 结 ： 生 物 柴 油 做 为 一 种 可 再 生 能 源 已 成 为 一 个 亮 点 。