生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)策略

生物燃料作為可再生資源，越來越得到世界各國的重視和追捧，作為生物燃料制取的技術(shù)問題，始終在制約著生物燃料的發(fā)展，提高產(chǎn)量是必經(jīng)之路，只有在不斷增加產(chǎn)能的基礎(chǔ)上，再能找到更好的制備技術(shù)，下面就幾個方面對生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)策略加以論述！

    1.提高生物柴油生產(chǎn)水平
    我國生物柴油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，除了要有高質(zhì)量、低值和充足的原料供應(yīng)處，還必須提高生物柴油產(chǎn)率，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，提高生物柴油的生產(chǎn)水平。生物柴油生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)在于酯交換工藝的改進(jìn)。現(xiàn)行的經(jīng)典化學(xué)法主要是酸(H2S04),堿(NaOH或KOH)催化酯化反應(yīng)法。該法的特點是催化效率高，工藝成熟;缺點是酯化過程中的廢酸(堿)液的排放，不利于環(huán)境保護(hù)，影響生態(tài)。因此，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究一種新的酯交換方法來替代現(xiàn)行的經(jīng)典方法，是提高生物柴油生產(chǎn)水平的關(guān)鍵所在。
    當(dāng)前研究得較多的酯交換工藝為固體催化劑法、生物酶法、陰、陽離子交換樹脂、超臨界法等。這些新的醋交換方法必須具備在保持高催化效果的前提下，既能克服了化學(xué)法酯化過程中的廢酸(堿)液的排放，利于環(huán)境保護(hù)，同時又避免催化劑成本高、使用壽命短等問題。在研究和開發(fā)新的酯交換方法時，可以從以下的幾個步驟著手。
    一是以催化活性的高低來選擇優(yōu)良的催化劑，考察催化劑重復(fù)利用次數(shù)。研究催化脂肪酸與甲醇酯化反應(yīng)速率，以確定催化制備生物柴油反應(yīng)動力學(xué)模型。
    二是以生物柴油轉(zhuǎn)化率和得率為指標(biāo)，優(yōu)化連續(xù)法樹脂催化制備生物柴油*工藝參數(shù)，包括原料品質(zhì)的影響，催化劑含水量的影響。油醇摩爾比的影響，反應(yīng)時間的影響，反應(yīng)溫度的影響，流速的影響等。
    三是設(shè)計一個全連續(xù)的催化制備生物柴油的工藝路線和主要設(shè)備，并從整個角度來評價它的各項性能指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行中試放大試驗來驗證路線和主要設(shè)備的實用性，考察各操作參數(shù)對生物柴油產(chǎn)率的影響，并進(jìn)行經(jīng)濟可行性評估。為開發(fā)一套連續(xù)制備生物柴油的工業(yè)化裝置，以推動我國制備生物柴油的工業(yè)進(jìn)程。
    此外，還需研究和開發(fā)以適應(yīng)其他植物油脂、加工下腳料(如菜籽油腳、大豆油腳)、木本油料(如麻風(fēng)果、黃連木)等為原料制備生物柴油的工藝及綜合加工利用工藝，使生產(chǎn)線能適應(yīng)各種原料，以確保原料的供應(yīng)。
 

    2.綜合利用副產(chǎn)品，降低生產(chǎn)成本
    國內(nèi)外的研究表明，原料費用、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)規(guī)模、生物柴油制取過程中的附屬產(chǎn)品是影響生物柴油生產(chǎn)成本的主要因素。例如，以廢棄烹飪油為原料生產(chǎn)生物柴油時，酸催化工藝的經(jīng)濟可行性優(yōu)于堿催化工藝。規(guī)模化生產(chǎn)可節(jié)約固定資產(chǎn)和管理費用，提高工人和輔助設(shè)備的使用效率。然而，生物柴油主要的障礙是生產(chǎn)成本高，其成本大約為石化柴油的1.5倍。總成本中70%-95%是原料費用。目前在價格上，與石化柴油相比，生物柴油沒有優(yōu)勢。解決這一問題的主要途徑可考慮“墻內(nèi)損失墻外補"的辦法，對在生產(chǎn)生物柴油的過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物進(jìn)一步深加工，生產(chǎn)更高附加值的產(chǎn)品來彌補生產(chǎn)生物柴油的虧損。如用米糠油生產(chǎn)生物柴油，由于米糠油富含糠甾醇，在粗生物柴油(即粗甲脂)經(jīng)過減壓蒸餾獲得生物柴油后的剩余物可以綜合利用，制造高附加值的植物甾醇，用于制藥、化妝品、食品等行業(yè)中。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)以某一油脂廠用菜籽毛油精煉后的脫臭餾出物為原料，設(shè)計了一條綜合利用的路線，將制備生物柴油后的剩余物，再經(jīng)過冷凍、分離、提純等工藝，zui后獲得約60%的生物柴油、25%以上的植物甾醇、5%以上的維生素E。該綜合利用工藝路線具有低成本、生態(tài)環(huán)保性、高品質(zhì)、多產(chǎn)品的綜合效應(yīng)特點。為植物油脂下腳料轉(zhuǎn)化為生物柴油和綜合利用開辟了一條新途徑。
    近期，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)在和湖北省重點科技項目的資助下.研究和開發(fā)出一條用油菜籽為原料的新型工藝路線，該工藝除了生產(chǎn)出生物柴油外，并對其剩余物菜籽餅粕深加工，生產(chǎn)出飼用濃縮蛋白、植酸、萊籽多糖和菜籽多酚產(chǎn)品，獲得較好的效果。
    華中農(nóng)業(yè)大學(xué)研發(fā)成功并完成中試進(jìn)人生產(chǎn)階段的油菜籽制取生物柴油-餅粕綜合利用法，通過生物柴油生產(chǎn)中餅粕的綜合利用，獲得了高質(zhì)量的生物柴油、甘油、植酸鈉、飼用濃縮蛋白、萊籽多糖、菜籽多酚等高價值產(chǎn)品，可以彌補生物柴油的高成本，保障生物柴油總體成本的降低，不失為發(fā)展生物柴油的一條好路徑。