一種極為簡(jiǎn)單的常溫常壓加劑攪拌20-30分鐘制取大豆生物柴油技術(shù)

 據(jù)報(bào)道，目前大豆油是在美國被選上的一種原料，稱其為大豆柴油。美國的“國家大豆柴油發(fā)展委員會(huì)”正在試圖把大豆油置于生物柴油應(yīng)用的首位，因?yàn)樗菀椎玫健r(jià)廉、使用方便且油的質(zhì)量好。在我國由中國石油化工股份有限公司提出、石油化工科學(xué)研究院起草的我國第一項(xiàng)生物柴油國家標(biāo)準(zhǔn)《柴油機(jī)燃料調(diào)和用生物柴油》已進(jìn)入報(bào)批程序。

用植物油直接作柴油機(jī)燃料，由于油脂的分子較大（約為石化柴油的4倍），粘度較高（約為0#石化柴油的12倍），而影響噴射時(shí)程，導(dǎo)致噴射效果不佳。其次，由于植物油的低揮發(fā)性，在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)不易霧化，與空氣的混合效果差，造成燃燒不完全，形成燃燒積炭，以致易使油脂粘在噴射器頭或蓄積在引擎汽缸內(nèi)而影響其運(yùn)轉(zhuǎn)效率。同時(shí)還易產(chǎn)生冷車不易啟動(dòng)，以及點(diǎn)火延遲、發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油變厚變濃等問題。因此，有很多不盡人意之處。為了解決以上不足，目前國內(nèi)外普遍采用酯交換（醇解）方法制取脂肪酸甲酯生物柴油，主要性能與國標(biāo)天然柴油相似，可以優(yōu)越的用作柴油機(jī)燃料。傳統(tǒng)的生物柴油生產(chǎn)方法，通常是采用緩慢而高能耗的高溫高壓方法，工藝復(fù)雜，甲醇必須過量，而且需回流裝置（因加熱反應(yīng)超過甲醇的沸點(diǎn)溫度64.65℃就必須回流），后繼工藝還需甲醇回收裝置、產(chǎn)品減壓蒸餾裝置、脫色精制裝置等系列設(shè)備和工藝過程。同時(shí)由于油脂中的不飽和脂肪酸，加熱后易氧化變質(zhì)，使產(chǎn)品色澤加深，給后期脫色帶來麻煩和收率損失。因食用植物油成本較高，國內(nèi)曾興起以地溝油、酸化油、油腳等廢油為原料生產(chǎn)生物柴油，試圖降低原料成本。但通過近年來的實(shí)踐證明，這些廢油、油腳因?yàn)檫^于分散回收有限，難以形成規(guī)模效益。在回收上還存在著諸多問題：廢油中水雜較多，受其影響，油脂極易腐敗變質(zhì)，油腳中可作生物柴油的有效油脂含量少，僅占10%左右，而回收處理廢料量卻很大，并易受水雜影響氧化發(fā)酵變質(zhì)等。表面看來這些廢油、油腳便宜，但回收處理（前期預(yù)處理）復(fù)雜而又耗能大。并要求這些廢油原料必須是新鮮原料，可是在回收過程中往往受到時(shí)間、地點(diǎn)的條件限制，難以保證廢油、油腳的新鮮性，這樣反而得不嘗失、收效甚微。另外廢油、油腳在處理過程中排污大、產(chǎn)品顏色深、氣味臭、酸度大等均不能合格使用。特別是以劣質(zhì)酸化油為原料和濃硫酸作催化劑生產(chǎn)的生物柴油，因其含雜多反應(yīng)不完全、顏色深、酸味大等不合格品，在高速公路上曾出現(xiàn)過損壞機(jī)械而導(dǎo)致熄火車毀人亡的惡性事故。

據(jù)我國加入世界貿(mào)易組織的有關(guān)承諾，自2006年1月1日起，取消豆油、棕櫚油、菜籽油進(jìn)口關(guān)稅配額，實(shí)行自動(dòng)進(jìn)口許可管理?！爸袊称房萍季W(wǎng)”發(fā)表的文章《植物油進(jìn)口來勢(shì)洶洶》報(bào)道：進(jìn)口豆油采用轉(zhuǎn)基因大豆制成，這種大豆產(chǎn)量高，加上國外的植物油加工企業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)，成本低，而國內(nèi)大豆為產(chǎn)量低的非轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品，生產(chǎn)成本較高，價(jià)格自然沒有進(jìn)口植物油便宜……。廉價(jià)的進(jìn)口轉(zhuǎn)基因大豆油，將為生物柴油的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)造了機(jī)遇。而那些廢油下腳料只能是小打小鬧的補(bǔ)充部分，并很難保證質(zhì)量。當(dāng)然，有了廉價(jià)的大豆油原料，還必須簡(jiǎn)化制取工藝才能使生物柴油配套而上，永遠(yuǎn)立于不敗之地。經(jīng)過二十多年的長(zhǎng)期研究，從簡(jiǎn)化工藝條件入手，研制了催化劑和新工藝：在常溫常壓下加劑攪拌20-30分鐘，分離甘油、甲醇混合物，即得到脂肪酸甲酯大豆生物柴油。全過程省去了加熱裝置、回流裝置、常壓蒸餾裝置、減壓蒸餾裝置、脫色除臭后期處理等多套裝置。以年產(chǎn)1-2萬噸生物柴油為例，原傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝設(shè)備投資需500萬元以上，而本室溫一步合成法， 制取設(shè)備投資僅10多萬元左右（主要設(shè)備為攪拌釜、分離器）。以進(jìn)口轉(zhuǎn)基因大豆油為例，進(jìn)口價(jià)約4000-5000元/T（國產(chǎn)非轉(zhuǎn)基因大豆油約5000-6000元/T），配料比例：大豆油83-95%（約5000元/T），甲醇5-17%（市場(chǎng)價(jià)約2500元/T），催化劑0.1-0.85%（催化劑綜合成本約6000元/T），工資、水電等加工成本20元/T。收率：生物柴油約80-85%，甘油、甲醇混合物（用作爐用柴油）約15-20%，因是封閉式制取，損失小。以生物柴油目前市場(chǎng)銷售價(jià)5500元/T、甘油、甲醇混合燃料4500元/T計(jì)，制取一噸生物柴油可獲差價(jià)效益500-600元。隨著國外廉價(jià)轉(zhuǎn)基因大豆油進(jìn)口量的不斷擴(kuò)大，價(jià)格將有望繼續(xù)下調(diào)，利潤(rùn)空間更大。生物柴油顏色微黃，比天然國標(biāo)柴油更淡，甘油、甲醇混合燃料顏色與國標(biāo)柴油相當(dāng)?，F(xiàn)對(duì)外轉(zhuǎn)讓技術(shù)，負(fù)責(zé)生物柴油的主要性能指標(biāo)達(dá)到近于國標(biāo)天然柴油，可單獨(dú)使用，也可任意比例與柴油混合使用。還能作為柴油清潔燃燒添加劑、甲醇汽油和甲醇柴油的助溶劑。有意者（具有大豆油資源），可自備大豆油小樣來我處當(dāng)場(chǎng)一試，包你滿意。

單 位：海南省海洋油氣研究所

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