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生物柴油

一种绿色能源

生物柴油是指植物油（如菜籽油、大豆油、花生油、玉米油、棉籽油等）、动物油（如鱼油、猪油、牛油、羊油等）、废弃油脂或微生物油脂与甲醇或乙醇经酯转化而形成的脂肪酸甲酯或乙酯。生物柴油是典型的“绿色能源”，具有环保性能好、发动机启动性能好、燃料性能好，原料来源广泛、可再生等特性。大力发展生物柴油对经济可持续发展、推进能源替代、减轻环境压力、控制城市大气污染具有重要的战略意义。

生物柴油简介
生物柴油是典型的“绿色能源”，具有环保性能好、发动机启动性能好、燃料性能好，原料来源广泛、可再生等特性。近年来许多研究证实，无论是小型、轻型柴油机还是大型、重型柴油机或是拖拉机，燃烧生物柴油后碳氢化合物都减少55%~60%，颗粒物减少20%~50%，CO减少45%以上，多环芳烃减少75%~85%。生物柴油是指植物油（如菜籽油、大豆油、花生油、玉米油、棉籽油等）、动物油（如鱼油、猪油、牛油、羊油等）、废弃油脂或微生物油脂与甲醇或乙醇经酯转化而形成的脂肪酸甲酯或乙酯。具有某种结构符号的脂肪酸甘油酯（即甘油三酸酯）的植物油和动物脂肪通常被作为生物柴油的原料。
燃料特性
生物柴油的燃料性能与石油基柴油较为接近，且具有无法比拟的性能。
无催化剂条件
为了解决酯交换反应中遇到的成本高、反应时间长、反应产物与催化剂难以分离等问题，开发了不使用催化剂的新工艺。M.Diasakou等人研究了在加热条件下大豆油与甲醇的酯交换反应，进行了动力学的研究，得到了无催化剂条件下反应的特点。醇油比21：1，在235℃下反应10h，甲酯质量分数超过了85%；醇油比27:1,220℃下反应8h，甲酯含量质量分数达到67%。同时发现甘油二酸酯和甘油三酸酯的转化率明显高于甘油一酸酯，即在无催化剂条件下三步反应中前两步反应进行得快，而最后一步反应则进行得很慢。
2001年，Sake和Susiana提出了超临界一步法制备生物柴油的工艺（见图1）。反应在一预加热的间歇反应器中进行，反应温度350~400℃、压力45~65MPa，菜籽油与甲醇的原料比为1：42。研究发现，经过超临界处理的甲醇能够在无催化剂存在的条件下与菜籽油发生酯交换反应，其产率高于普通的催化过程，且反应温度较低，同时还避免了使用催化剂所必需的分离纯化过程，使酯交换过程更加简单、安全和高效。
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