技术简介
本项目属于国家“十五”攻关项目和国家“863”项目专门列项,开发了我国具有自主知识产权的酶法合成生物柴油新工艺,转化率达到95%。已开发了拥有自主知识产权的酯化专用假丝酵母脂肪酶、脂肪酶固定化方法及酶膜反应器以及生物柴油反应分离耦合工艺。目前已在上海建成工业化装置。
当前生物柴油研究进展:
石油为基础燃料在人类社会现代发展史上占有重要地位,在给人类带来巨大的经济效益的同时,也带来了大量的环境污染。大气污染的70%是来自化石燃料燃烧后排放物。生物柴油主要成分是脂肪酸甲酯,是一种以生物油脂为主要原料生产的、性质与普通柴油非常相似的可再生资源。生物柴油和传统的石油柴油相比,具有以下优点:1、以可再生的动物及植物脂肪酸单酯为原料,可减少对石油的需求量和进口量;2、环境友好,生物柴油燃烧后尾气中有毒有机物排放量仅为普通柴油的十分之一,颗粒物为普通柴油的20%,CO2 和CO 排放量仅为石油柴油的10%,无SO2 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 降低到5ppm,可达到欧洲Ⅴ标准。不用更换发动机,而且对发动机有保护作用。目前生物柴油主要是用化学法生产,即用动物和植物油脂和甲醇或乙醇等低碳醇在碱性催化剂下转酯化反应。目前生物柴油的主要问题是成本高,据统计,生物柴油制备成本的75%是原料成本。因此采用廉价原料及如何提高转化率从而降低原料成本是生物柴油能否实用化的关键。
生物柴油的生产方法根据催化方式分有以下几种:
1、化学法,包括化学碱催化,固体催化剂等;
2、超临界方法,在高温和高压超临界状态下无催化剂直接反应;3、生物酶催化法。目前国内外已工业化的生物柴油生产技术都是采用化学法,该方法工艺简单,但化学法合成生物柴油有以下缺点:1、工艺复杂,醇必须过量8倍以上,后续工艺必须有相应的醇回收装置,能耗高;2、色泽深,由于脂肪中不饱和脂肪酸在高温下,容易变质。酯化产物难于回收,成本高;3、生成过程有废碱液排放;4、不能处理废油脂,因为废油脂含有大量的游离脂肪酸,容易和催化剂碱形成皂角,很难分离皂角。我国目前采用的方法基本为化学法生产生物柴油,如海南、福建和四川等多家公司。超临界和酶法也有较好基础,国家“十五”攻关项目和“863”项目都专门列项“酶法生产生物柴油”,由北京化工大学承担。开发了我国具有自主知识产权的酶法合成生物柴油新工艺,已开发了专用脂肪酶并建立了国内外第一套200 吨/年酶法生物柴油的中试装置,并已通过验收。同时,将会再建两套年产万吨的酶法生物柴油生产线。