什么是生物柴油?

生物柴油是指以动植物油脂、微生物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过醋交换工艺制成的可代替石化柴油的液体燃料，与柴油相溶性极佳，而且能够与国标柴油混合或单独使用，是典型的清洁、可再生“绿色能源”，是石油等不可再生资源的理想替代品。

未加工过的植物油也能在柴油机内燃烧，但是植物油的粘度几乎是柴油20倍，其闪点也非常高(高于 200℃)。植物油这样的特性使其在柴油机缸内蒸发困难，从而会引起很多问题。植物油经过加工，如酯交换工艺加工，转化为生物柴油后，燃油的物化特性十分接近于柴油。

生物柴油是源于动植物油脂的混合物，其主要成分是五种脂肪酸甲酯：棕榈酸甲酯(C1Hs4Oz)、硬脂酸甲酯(C1gH3sO2)、油酸甲酯(C1gHs6O2)、亚油酸甲酯(C9H:4Oz)、亚麻酸甲酯(Ci,H2Oz) 。这五种甲酯的化学分子结构相似，都是一个甲酯基官能团连接在一个碳链上。这样的化学成分比起石化柴油来要简单得多，而且不含芳香烃，也基本不含硫。在柴油机上燃烧生物柴油会大大降低多环芳烃(PAH)的排放，而二氧化硫(SO2)的排放几乎等于零。

总的来说，燃烧生物柴油有两个优势：一是生物柴油的物理化学特性与传统柴油相似，二是燃烧生物柴油可以降低柴油机某些污染物如 PM、CO及 HC 等的排放。

生物柴油和柴油的区别在哪？

生物柴油因其理化特性与石化柴油很相似，所以它在现代柴油机上的应用比较容易实现。

柴油与生物柴油的主要特性对比如表所示，生物柴油的粘度虽比柴油的大，但已接近柴油的水平。这使得液体生物柴油的喷射、破碎和雾化性能可以满足柴油机工作需要。生物柴油的十六烷值一般比柴油的高一些，这说明生物柴油蒸汽具有良好的压燃性。

此外，生物柴油的低热值在 37-38MJ/kg 左右，虽然这比柴油的低热值约低 12%，但是其能量密度仍然是较高的水平。生物柴油无毒性、可降解，更重要的是它与石化柴油有良好的混溶性。

这些特性使其可以在现代大部分柴油机上使用，而不需要对柴油机进行大改动。如果燃用低比例的生物柴油混合燃料，柴油机无需改动，可见柴油机燃烧生物柴油的成本较低。所以，生物柴油的物化特性决定了它作为柴油机替代燃料具有先天优势。

生物柴油的制备方法

1.物理法

直接混合法和徼乳液法属于物理法。由于直接混合的燃料仍需石化燃料及在使用中易出现炭化结焦、润滑油变浑等问题，而微乳液法制备的燃料易受环境条件影响从而导致性质不稳定，不能达到普遍使用的目的。因此，物理法在目前生物柴油的生产中应用不多。

2.化学法

热裂解法和酸喊催化酷交换法都属于化学法。由于耗能高、产物稳定性差等原因，热裂解法制备生物柴油应用不多。目前化学法是工业化应用最多的方法，其特点是简单，容易工业化。

3.生物法

自上个世纪年代以来，国内外幵始开发酶法生产生物柴油，即以生物酶替代酸、碱催化剂催化合成生物柴油，相关研究报道已有很多，在此不再赘述。生物(海)法生产生物柴油主要有以下几个优点：对原料和催化剂不需要预处理、不同类型的油脂和脂肪酸都能够用作底物、反应过程环境友好。但此方法也存在酵易失活、催化剂成本相对较高等缺点。

4.超临界法

超临界法制备生物柴油是指在超临界状态下，甲醇和油脂成为均相，反应的速率常数较大，因此可以在较短时间内完成反应。该方法对原料的要求较为宽松，油脂中的游离脂肪酸和水分不会影响产品收率，是一种高效、简便的方法。该方法不需要催化剂、后处理工艺比较简車、对环境没有污染。但是该方法也存在耗能高、对设备要求苟刻等不足，难以实现大规模、工业化生产。

5.其它方法

加氢法制备生物柴油是近年来新兴的生产技术，其特点是直接以各种动植物油为原料，在催化剂存在条件下进行加饱和、加氢脱氧、脱梭基以及加氢异构化反应来制备生物柴油。

直接加氧法具有原料适用性强、生产成本低等优点，可以利用我国现有的化工设备直接进行生产生物柴油，是生物柴油未来发展的一个重要方向。

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