[00108144]利用废弃食用油生产生物柴油

　　成果介绍：

　　生物柴油是由植物、动物油脂生产的脂肪酸甲酯或乙酯，一般由14-18个烃链组成，与柴油分子烃链相近。随着石油资源的短缺，生物柴油作为一种来源稳定的可再生清洁能源,近年在世界各国迅猛发展起来。生物柴油与化石能源不同，它的原料可以通过农业种植，来源不会枯竭。我国仅2004年就消耗植物油1200万吨,直接产生废弃食用油达500万吨，下脚酸化油250万吨。以此推算每年近700万吨废弃食用油流入江河湖泊，对环境将造成很大危害。依目前的石油价格计算，利用废弃餐饮食用油生产生物柴油不但能产生巨大的经济，而且还使油脂废弃物得以利用，变废为宝，同时也使得废弃餐饮食用油有了一个合法流向，有效降低了排放后对环境的污染及不法分子加工后再次返回餐桌的风险。

　　为此，中国科学院兰州化学物理研究所于2006年完成了废餐饮食用油生产生物柴油500升规模的中试研究，工艺过程简单，生物柴油产率达到92%，催化剂和工艺均具有自主知识产权。项目建成后可解决废餐饮食用油回收问题，此外还可辐射周边地区，并以此为范例向大中城市推广，建设多套废餐饮食用油为主原料的生物柴油生产装置。

　　该项目设计产能规模为1万吨/年生物柴油，项目总投资1500万元，可实现产值5000万元。项目年均总成本费用3480.19万元，年均所得税后利润465.39万元。全部投资所得税后内部收益率为37%，投资利润率为31%，投资利税率为46%，静态投资回收期为4.29年（包括2年建设期）。项目具有较好的经济效益，在经济上是可行的。

　　工艺流程：

　　该工艺分三个工段，即：原料精制工段、反应工段、产品精制工段。首先将废餐饮油精制，除水除渣，精制后脱去游离脂肪酸，加入催化剂、甲醇、溶剂，在60℃,搅拌反应时间为1ｈ，反应后静置6小时，分出上层生物柴油及下层甘油溶液，蒸出上层生物柴油中的溶剂，精制后既得到成品生物柴油。

　　成果成熟度及产业化前景：

　　该项目于2006年完成中试，具有自主知识产权，工艺过程简单，易于实现，反应温度低，生物柴油收率高，在反应催化剂及用量方面有突破，可实现大规模生产。

　　工艺技术的先进性表现在：

　　1）采用复合催化剂工艺将反应温度降低到60℃，降低了能耗，使反应易于操作。

　　2）采用一步反应，简化了工艺流程。

　　3）采用废餐饮食用油为原料，且生物柴油收率达到92%，是一个变废为宝的好工艺。生物柴油是新兴能源替代产品，当前只有一些国外公司以菜籽油为原料生产生物柴油，国内有三家公司在南方建设装置，技术保密。

　　该项目以废餐饮食用油为原料，立足西北，工艺先进，是对西部可再生能源市场的有效补充。

　　中试结果：

　　在实验室分别以菜籽油和废餐饮食用油为原料制备生物柴油。实验发现，以菜籽油为原料，生物柴油收率达到86%以上，生产过程中可产生10%左右的副产物甘油及6%左右的皂化物。以废餐饮食用油为原料，生物柴油收率达到92%以上，生产过程中可产生8%左右的副产物甘油，3%左右的皂化物。

　　将该实验以废餐饮食用油为原料在500升反应釜进行放大实验，结果与实验室数据相近，即生物柴油产率达到92%，生产过程中产生7%的副产物甘油，3%左右的皂化物。

　　成果的应用范围：

　　目前,我国生物柴油的研究刚刚开始,与西方发达国家相比差距很大。但我国有丰富的植物油脂及动物油脂资源,我国菜籽油产量很大,而且饭店产生大量的废弃食用油,如果加以充分利用,有很大的市场潜力。我国长期徘徊在生物柴油研究的初级阶段，未能形成生物柴油的产业化：政府尚未针对生物柴油提出一套扶植、优惠和鼓励的政策办法，更没有制定生物柴油统一的标准和实施产业化发展战略。因此，我国进入了WTO之后，在如何面对经济高速发展和环境保护和双重压力这种背景下，加快高效清洁的生物柴油产业化进程就显得更为迫切了。

　　“十五”计划发展纲要提出发展各种石油替代品,并将发展生物液体燃料确定为国家产业发展方向,而且生物柴油产业在我国刚刚诞生,就得到了国务院领导和国家计委、国家经贸委、科技部等政府部门的支持,并已列入有关国家计划。精制洗涤烘干生物柴油28从废食用油中制取生物柴油具有很高的经济价值和社会效益。

　　我国每年消耗植物油1200万吨,大中城市餐饮业产生废弃食用油达500万吨，直接产生下脚酸化油250万吨。以此推算每年近700万吨废弃食用油流入江河湖泊，对环境将造成很大危害。

　　有关专家指出,我国目前可以利用的餐饮废油、榨油厂油脚、库存过期油料和林木油果等价格合理的原料,可以支持300万吨／年左右的产业规模,若在将来能建立更多稳定的原料来源,产业规模将会不断扩大。相信生物柴油必将成为我国能源的一个有益补充,缓解我国能源压力,增强我国石油安全。

　　柴油的供需平衡问题也将是我国未来较长时间石油市场发展的焦点问题。据有关资料，到2005年，随着我国原油加工量的上升，汽油和煤油拥有一定数量的出口余地，而柴油的供应缺口仍然较大。预计到2010年柴油的需求量将突破1亿吨，与2005年相比，将增长24%；至2015年市场需求量将会达到1.3亿吨左右。近几年来，尽管炼化企业通过持续的技术改造，生产柴汽比不断提高，但仍不能满足消费柴汽比的要求。目前，生产柴汽比约为1.8，而市场的消费柴汽比均在2.0以上，云南、广西、贵州等省区的消费柴汽比甚至在2.5以上。随着西部开发进程的加快，随着国民经济重大基础项目的相继启动，柴汽比的矛盾比以往更为突出。因此，开发生物柴油不仅与目前石化行业调整油品结构、提高柴汽比的方向相契合，而且意义深远。

　　相关领域的基本情况：

　　生物柴油是由植物、动物油脂生产的脂肪酸甲酯或乙酯，一般由14-18个烃链组成，与柴油分子烃链相近，可以替代石油燃料使用。首先它具有优良的环保特性，主要表现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；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；由于生物柴油含氧量高，使其燃烧时排烟少，一氧化碳的排放与柴油相比明显减少；其次，生物柴油还具有可再生性能，与化石能源不同，它可以通过农业种植，来源不会枯竭。

　　生物柴油突出的环保性和可再生性，引起了世界发达国家，尤其是资源贫乏国家的高度重视。随着石油资源的短缺，生物柴油作为一种来源稳定的可再生清洁能源,近年在世界各国迅猛发展起来。

　　德国是生物柴油利用最广泛的国家，每年生产和消费生物柴油110万吨，占世界总消费量210万吨的一半还多。德国政府鼓励使用生物柴油，对生物柴油的生产企业全额免除税收，使其价格低于普通柴油。巴西还是最早掌握生物柴油技术的国家。在巴西东北部，适合种植蓖麻的土地有200万公顷，几年之内，巴西蓖麻的年产量就可达到200万吨，能生产生物柴油1.12亿公升，并创造10万个29新的就业机会。印度也开始重视生物质燃料的开发。根据印度正在实施的“印度清洁空气计划”，到2005年，印度加油站供应的柴油要含有5%的生物柴油，到2010年达到10%的混合比例。

　　据有关资料，欧盟国家2001年产量已超过100万ｔ,美国消费量从2000年2.3万ｔ猛增到2001年8.5万ｔ,日本、加拿大、澳大利亚等国也在积极发展生物柴油产业。

　　成果产业化所需条件：

　　成果产业化所需场地约3000平方米，其中，建筑物约300平方米。交通便利，水电齐全。