生物柴油在國內外發展與分析畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 多優勢的生物柴油在市場中的銷售讓人大跌眼鏡。據《都市時報》的一片報道《原料不足銷售渠道不暢云南生物柴油產業危機四伏》中，中石油，中石化均不收購生物柴油。隨后記者采訪的中石油云南銷售分公司、中石化云南石油分公司。其中一家公司表示：“生物柴油和普通的車用柴油不同，其儲存、運輸包括最終加油都需要專門的設備。如果要使用生物柴油，必須重新更換整套設備。另外，這些企業提供的生物柴油是否合格，我們很難掌握。萬一產品出現質量問題，不好向消費者交代”另外一家公司的相關負責人給出了如是理由：“第一，我們沒有把生物柴油和石化柴油混配在一起的工藝；第二，即使混配出來了，我們也沒有檢測設備，用以檢測混配后的柴油是否達標；第三，混配后的柴油需要特殊的設備儲存，我們暫時沒有?！庇纱宋覀兊弥m然國家《生物柴油調和燃料（B5）》已經出臺，并從2022 年 2 月 1 日起開始實施，但仍有許多問題尚未解決。尤其在生物柴油質量檢測方面，還沒有一套確實的質量評價方法。這些問題阻礙了生物柴油銷售渠道，給生物柴油的推廣造成了不利影響。西南石油大學本科畢業設計（論文）2因此，生物柴油質量影響因素分析與對策研究，對保證廣大消費者的權益，打開生物柴油的銷售渠道，推動生物柴油的健康發展有著極大的意義和社會價值！ 選題目的面對目前石油等能源需求現狀及生態、環境污染等問題,為確保我國經濟的可持續發展,解決能源和資源安全問題迫在眉睫。生物柴油是以生物質資源作為原料基礎加工而成的一種柴油（液體燃料） ，它與柴油相溶性極佳，而且能夠與國標柴油混合或單獨用于汽車及機械，是清潔的可再生能源和典型的“綠色能源” ，是石油等不可再生資源的理想替代品，在未來有廣闊的發展空間。近年來，生物質能的研究與開發已成為國內外關注的熱門課題之一，尤其是生物柴油的研究備受到世界各國的高度重視。生物柴油作為氣壓式內燃機燃料的替代能源有很大的潛力，可以直接應用于現有的柴油發動機，并且不需要對內燃機結構作任何改進。與石化柴油相比，生物柴油的燃料特性、起動性能以及發動機經濟性、動力性接近或稍遜于石化柴油；生物柴油具有更好的排放性和可再生性，具有閃點較高,十六烷值高，潤滑性能良好等優點 [2]。生物柴油的生產原料主要有植物、動物、微生物和廢棄油等四類油脂。無論以什么油脂為原料，酯交換法是生產生物柴油的主要方法。和純油相比，酯交換得到的脂肪酸甲酯不會產生諸如發動機沉積、堵塞等操作問題。在酯交換反應過程中，會形成甘一酯、甘二酯等中間產物，并且會少量殘留在最終的產品（脂肪酸甲酯）中。另外，未反應的甘三酯、甘油、游離脂肪酸、殘留的甲醇及催化劑都會污染最終的產品。因此，美國制定了如 B5 生物柴油標準（ASTM D975 ）與 B6B20 生物柴油標準（ASTM D746713） 。澳大利亞、法國、德國、意大利等一些歐洲國家也都制定了標準，以限制生物柴油中污染物的殘留量。我國生物柴油的研究與開發起步較晚，檢測標準相對滯后，生物柴油尚未普及使用。許多民營企業生產的生物柴油無法進入官方銷售渠道，市場處于混亂狀態，產品質量也得不到保證。許多人弄不清楚生物柴油的概念或含義，甚至把地溝油和甲醇簡單勾兌起來，有的還直接把植物油混入柴油，結果使得柴油機積炭嚴重。2022 年我國頒布了首個《柴油機燃料調合用生物柴油（BD100）國家標準》 ，2022 年 2 月 1 日起開始實施 《生物柴油調和燃料（B5） 》。鑒于上述原因，對于石油產品的質量指標，國家質檢部門一般采用相關標準規范測定。但是目前一些標準規范尚不完善，特別是一些摻假組分尚未全面生物柴油質量影響因素分析與對策研究3涉及，這給不法商販留下了“摻假牟利”的可乘之機。為此，結合現有標準規范與最新檢測技術，制定生物柴油組成性質的科學檢測方法，測試分析研究生物柴油的相關質量指標，研究提出相應的質量控制對策，建立健全生物柴油質量監測與評價的標準體系。 生物柴油在國內外發展現狀 美國美國是最早研究生物柴油的國家。生物柴油在美國的商業應用始于 20 世紀90 年代初，1992 年美國能源部及環保局提出以生物柴油作為燃料，以減少對石油資源的消耗。1999 年克林頓總統簽署了開發生物質能的法令，其中生物柴油被列為重點發展的清潔能源之一，并對生物柴油的生產實施。聯邦政府、國會以及有關州政府通過政令和法案，支持生物柴油的生產和消費，并采取補貼等措施，使生物柴油產業迅速發展起來。美國已經有多家生物柴油生產廠和供應商，生產原料主要以轉基因大豆油為主，年生產生物柴油 30 萬噸以上，并且生物柴油的稅率為零。美國在生產大豆生物柴油的同時，也積極探索其它途徑生產生物柴油，美國國家實驗室通過現代生物技術制成“工程微藻”。實驗室條件下可以使其脂質含量達到 40％～60％，預計每英畝“工程微藻”可年產6400～16000 L 生物柴油，為生物柴油的生產開辟了一條新途徑。為了促進本國可再生能源應用，于 1998 制訂了相應的生物柴油標準，嚴格規范生物柴油的使用和生產。2022 年美國材料試驗學會（ASTM）通過了生物柴油標準，同時制定了更加嚴格的石油柴油標準，將于 2022 年開始執行，以促進生物柴油的生產能力持續增長。 德國1988 年，德國著名的聶爾化工公司首先從油菜籽中提煉出生物柴油。德國政府鼓勵使用生物柴油。對生物柴油的生產企業全額免除稅收，使其價格低于普通柴油。在 2022 年頒布法規，準許自 2022 年起，無需標明即可在石化柴油中最多加入 5％的生物柴油。2022 年德國已有 l800 個加油站供應生物柴油，并已頒布了德同行業標準（EDIN5l606）。在政策上他們采取了如下一些積極推廣生物柴油的措施。2022 年生產生物柴油 280 萬噸。（1）成立生物柴油質量管理聯盟。所有生產生物柴油的企業都是該聯盟的會員。聯盟從原材料開始，對生產、銷售、使用等各個環節進行監督檢查，對出現的問題進行鑒定和評價，并采取一定的懲罰措施。西南石油大學本科畢業設計（論文）4（2）加大推廣力度，提高服務質量。德國目前大約有 1800 多個生物柴油加油站，且每年以 7％的速度增長。加油站的密度一般在 20～45 km 之間，在薩爾州和下薩克森州，平均每 20 km 就能找到一個生物柴油加油站，且服務周到。（3）保證原料的供應。在德國有約 100 萬公頃的耕地種植油菜籽專門用于生產生物柴油，每公頃耕地的油菜籽產量平均 3600 kg，可生產 1600 L 生物柴油。（4）出臺優惠政策。一是稅收優惠政策，對生物柴油免征增值稅；二是規定機動車使用生物動力燃料占動力燃料營業總額的最低份額，從 2022 年起的2％提高到 2022 年的 ％。新規定的出臺將使生物柴油營業額從 2022 年的 億美元猛增至 24 億美元，平均年增 25％。 法國法國的生物柴油立法是歐盟最優惠的。法國推出一項雄心勃勃的生物能源發展計劃。該計劃具體內容是：到 2022 年，法國將從現在的柴油凈出口國變為主要的生物柴油生產商。法國投資機構的生物燃料專家說，如果達到政府設定的目標，到 2022 年，法國生物柴油的產能將從現在的 600 萬噸/年增長到 1000萬噸/年。2022 年將有 100 萬噸產能投入運營，到 2022 年將比目前提高 400 萬噸，2022 年比目前提高 500 萬噸，到 2022 年提高 700～800 萬噸。 菲律賓2022 年 1 月 6 日菲律賓國家能源局證實，在其注冊的 5 個生物能源生產商擴大了產量，從而使該國生物柴油的產能提高了 億升。菲律賓生物能源生產商正在聯合政府共同推動生物柴油的添加比例由 2％（B2）。 馬來西亞馬來西亞于 2022 年 6 月開始發展含棕油生物燃料的柴油，并成立了由聯邦土地發展局環球投資控股和森那美主導的馬來西亞生物柴油私人有限公司。當時，馬來西亞政府計劃研發棕油生物燃料含量分別為 5％及 10％的生物柴油，并希望通過在馬來西亞全面推廣含 10％棕油生物燃料的柴油，使得當地每年將減少至少 300 萬噸的溫室廢氣或者二氧化碳的排放量。提高到 5％（B5），由此來刺激椰子工業的發展。馬來西亞種植及原產業部長道格拉斯近日對媒體表示，馬來西亞將從明年起全面推廣含棕油生物燃料的生物柴油。據悉，目前馬來西亞柔佛州的 415 家油站已經開始售賣這種生物柴油，而從明年七月起，馬生物柴油質量影響因素分析與對策研究5來西亞全國所有的加油站都將出售這種柴油，預計其用量將達到每年 50 萬噸。這種含有棕油生物燃料的柴油，是由 5％的棕油生物燃料和 95％的普通柴油混合而成，每公升售價約為 萬，價格與目前使用的普通柴油零售價相同。 泰國泰國發展生物柴油計劃已于 2022 年 7 月發布。泰國石油公司承諾每年收購7 萬噸棕櫚油和 2 萬噸椰子油，實施稅收減免，泰國第一套生物柴油裝置已經投運。2022 年 4 月泰國恢復銷售 B3 生物柴油。 阿根廷阿根廷的生物柴油產量居世界第一。2022 年 7 月 19 日阿根廷 UnitecBio 公司將投資 3 億比索建設第二條生物柴油生產線，年產生物柴油 24 萬噸，與2022 年建成的第一條生產線的產量相同。2022 年阿生物柴油產量為 246 萬噸，其中 160 萬噸用于出口，對歐盟的出口占到阿根廷生物柴油出口總量的90％。2022 年由于歐盟對阿根廷生物柴油征收臨時反傾銷稅，阿根廷生物柴油出口歐洲受挫，生物柴油產量從 2022 年的 246 萬噸降至 2022 年的 175 萬噸。 巴西巴西曾于 20 世紀 80 年代推出“生物柴油計劃”，但因成本過高，并未大規模生產。2022 年 7 月，巴西政府頒布法令，重新啟動生物柴汕計劃，加大了生物柴油的研發力度，組成了 14 個部問執行委員會。從 2022 年 12 月起開始允許在石油柴油加入 2％的生物柴油。2022 年 9 月巴西圣保羅市 3 個加油站開始出售石油柴油和生物柴油的混合燃料。同年，巴西已經投產 3 個生物柴油廠，另有 5 個已被批準，還有 10 個在審批過程中，巴西生產生物柴油的主要原料是蓖麻油、棕櫚油、轉基因大豆油、棉籽油、向日葵油和玉米油等。 中國中國開展生物柴油的研究開發工作較晚，1981 年才有用菜籽油、棉籽油等植物油生產生物柴油的試驗研究。科技部在“八五”、“九五”、“十五”分別從開發能源作物、生物柴油生產實驗、生物柴油車輛實驗等層面支持了可再生液體油品的發展。2022 年海南正和生物能源公司在河北邯鄲建成以回收廢油、野生油料為原料的年產 1 萬噸生物柴油試驗廠。2022 年 8 月，四川古杉油脂化學公司開發了以植物油下腳料為原料生產生物柴油，產品性能與 0 號柴油相當。西南石油大學本科畢業設計（論文）62022 年生產規模為年產 2 萬噸的生物柴油生產基地日前在福建省龍巖市建成投產。該項目的建成標志著我國生物柴油生產實現了產業化，并在 2022 年建成年生產能力 10 萬噸的生產裝置。2022 年福建源華能源科技有限公司和杭州蕭山所前鎮政府簽約在杭州建設以利用地溝油作原料的年產 5 萬噸生物柴油的裝置，該廠于 2022 年 9 月投產。2022 年，科技部高新技術和產業化司啟動“十五”國家科技攻關計劃項目“生物燃料油技術開發”。“863 計劃”支持了生物酶為基礎的生物柴油合成新技術，同時支持隔油池垃圾生產生物柴油。國家發展與改革委員會組織實施“節能和新能源關鍵技術”國家重大產業技術開發專項，利用油脂類廢料和野生植物生產生物柴油關鍵技術作為節約和替代石油關鍵技術予以支持，并將生物柴油生產及過程控制關鍵技術工業化；國家自然科學基金委在生物柴油燃燒實驗方面做了一些支持，中國石油化工集團總公司在生物柴油儲備技術方面做了一些支持，支持酶技術與高溫高壓和超臨界生物柴油合成方法。生物柴油大規模生產的主要問題是原料的成本。生物柴油生產成本中大約 75％是原料成本，原料路線的選擇對于生物柴油的競爭力至關重要。雖然我國目前生產生物柴油的原科來自菜籽油、棉籽油、烏桕油、木油、茶油和地溝油等多個途徑，但是未來的原料供應將主要走非糧路線，其原因有以下三點：（1）目前中國植物油脂的食用缺口太大，盡管當前中國人均食用油消費水平較低，但國內生產仍不能滿足消費需要；（2）我國目前種植大豆和油菜的平均含油量及單產較世界平均水平都低；（3）中國糧食安全問題比較突出。中國以全世界 5％的耕地養活 21％的人口，這已經對中國土地生產造成很大壓力。從 2022 年開始，中國谷物類糧食由凈出口轉變為凈進口。“糧食安全”永遠是最螢要的，因而，在油料作物與糧食生產存在嚴重的耕地競爭的情況下，擴大油料種植面積的可能性就很小了。中國生物柴油原料供應的“非糧”路線主要有三條：（1）利用各種廢棄油脂和含油腳料制造生物柴油。這些資源包括炒菜和煎炸食品過程產生的廢油、烤制食品過程中產生的動物性油脂、動物制品常溫加工過程中產生的下腳料經過處理得到的動物性油脂、餐飲廢油（也稱泔水油，主要指從剩余飯菜中經過油水分離得到的油脂）、地溝油、廚房抽油煙機冷凝的油脂、含油腳料（如皮革、橡膠等工業廢油）等。（2）通過木本油料植物的種子制造生物柴油。我國有豐富的木本油料植物資源，包括麻瘋樹、綠玉樹、黃連木、光皮樹、油桐、烏桕等，它們具有野生、耐寒、耐貧瘠的特點。雖然采集這些原料需要大量勞動力，但考慮我國勞動力生物柴油質量影響因素分析與對策研究7資源相對比較便宜，以木本植物油為原料開發生物煉油化工廠是合乎我國國情的。大規模種植經過選育的高產油原料作物。（3）大規模種植以能源利用為目的、經過選育的高產油原