目前，传统能源不仅短缺，而且带来的环境污染问题，已严重威胁到我国的能源与经济安全。不论是作为沼气利用、发电，还是液体燃料替代的利用方式，生物柴油对我国石油安全、农村能源和交通运输能源供应，以及农业产业结构调整和国民经济发展中将会占有重要地位。据国家“十一五”规划，2010年我国生物柴油年利用量将达200万吨。因此，分析生物柴油的技术进展及产业前景意义重大。
我国生物柴油发展现状及政策支持
近年来，我国几大国营石油集团如中石油、中石化、中海油和中粮集团都设立了专门的机构研究生物柴油。中石油与国家林业局、云南省及山东省政府签订发展生物质能源的战略合作协议，在云南地区种植麻风树发展生物柴油产业，还在四川南充市建立了研发基地，并建立了生物柴油的中试装置。中海油投资23.47亿元在四川攀枝花市建设产能10万吨、以麻风树为原料的生物柴油基地。中海油拟在海南省东方市兴建一座首期规模为年产5万吨生物柴油的炼油装置，所需原料初期从东南亚
进口棕榈油。同时，中海油还在海南种植了面积达数十万亩的麻风树，待原料基地建成并形成规模后，炼油厂原料将转换为麻风树。此外，中海油还与印尼SinaMasAgroResourcesandTechnology、香港能源（控股）有限公司签署一项协议，计划共同投资55亿美元，在印尼两个偏远省份开发生物燃料项目。中石化与河北承德市签订《关于发展生物质能源的合作框架协议》，以甘薯为原料发展生物柴油产业，并在石家庄完成了生物柴油生产技术的中试。中石化拟投资数十亿美元在印尼种植棕榈树，并计划在云南、贵州等地种植麻风树。
除此而外，我国还涌现出正和、古杉、卓越、天冠等几家生物柴油民企。其中，2007年底四川古杉集团成功登录纽约股票交易所，，这是我国首家生物柴油海外上市的企业书写了我国生物柴油产业上亮丽的一笔。
目前，我国已有数十家生物柴油企业，生产能力超过300万吨/年，年产30万吨左右。初步形成以民营、外资以及国有大公司共同参与的生物柴油产业大格局。这些企业在没有税收减免、财政补贴的情况下，已能够与常规柴油竞争并实现盈利。
我国生物柴油技术的主要问题
据了解，目前，美国、日本、德国等发达国家已经走出了一条发展特色生物质能源的道路。美国是最早开展研究生物柴油的国家，近几年来，美国加大了生物柴油的商业投资，美国对生物柴油不收税，其总生产能力达到每年30万吨。美国参议院的综合能源计划规定，在标准柴油燃油中每混入1％的生物柴油，燃油消费税就可降低1％，混合量最高可达总量的20％。据美国生物柴油委员会统计，美国生物柴油的销售量已从1999年的50万加仑上升到目前的近1亿加仑。
在亚洲，日本生物柴油生产能力已达到40万吨/年。2010年，日本将启动一项生物能源计划，通过回收农业、林业以及养殖业的废料，作为生产能源的原料，而生物柴油的研发推广则属于该计划中的一个重要项目。泰国发展生物柴油计划已于2001年7月发布，第一套生物柴油装置已经投运，并实施了税收减免政策。
在世界许多国家的快速发展的大环境下，我国在生物柴油领域还不得不面对着若干问题。
问题一：生物柴油的燃烧热值稍低，倾点较高、影响低温启动。
生物柴油的云点和倾点比2号柴油的高20℃~25℃，低温下，甲酯或乙酯常结晶析出，这些晶体会堵塞输油管和过滤器，对柴油输送和发动机运作造成问题，影响生物柴油在低温下的使用。
问题二：催化剂的选择性、寿命与反应时间。
制备生物柴油所使用的催化剂主要有，均相酸催化剂、均相碱催化剂、生物酶催化剂和固体催化剂。相对而言，均相碱催化剂反应速度很快，产物收率高，故传统酯交换反应中多采用均相碱催化剂。但也会增加后续产物的分离难度。但同时，洗涤废液的排放又会造成环境不友好。最近，以生物酶作催化剂进行酯交换反应的研究也很多。生物酶催化条件比较温和，产物易于分离，但是反应所需时间较长，产物收率低，而且生物酶价格昂贵，生产难以实现工业化。固体催化剂造价低，稳定性好，寿命长，不受原料中水分和游离脂肪酸的影响，不会腐蚀设备，不存在回收难的问题，不会产生洗涤废液的排放。随着固体催化剂活性的不断提高，它在制备生物柴油的酯交换反应中的应用将越来越广泛。
问题三：甘油皂、燃烧残留物的微酸性对油品质量的影响。
目前应用最为广泛、活性最高的是均相碱催化剂，如果选用均相碱催化剂，原料中的杂质和含湿量必须得到严格控制。否则，极易与游离脂肪酸发生皂化反应。生成的皂化物发生乳化作用，弱化酯与甘油的分离效果，降低产物收率，水的存在会造成酯的水解，生成游离脂肪酸，对油品质量产生负面影响。以废弃油脂或油脚作为原料来生产生物柴油，虽然其原料价格低廉，但其中含有很多杂质和水分，酸价很高，杂质的种类和含量具有很大的不确定性，所以在使用之前必须进行净化、提纯、脱水、脱酸处理，才能保证油品质量。
问题四：甲醇的聚合问题。
在酶法合成生物柴油中，一般采用甲醇、乙醇等短链醇作为酰基受体。但由于甲醇等对脂肪酶有失活作用，同时有些情况下使用甲醇时难以得到较高产率。因此有必要对其它醇作为酰基受体酶法合成生物柴油的技术进行研究。目前已有研究进展是用异戊醇、乙酸甲酯、碳酸二甲酯等替代甲醇作为酰基受体，不但可以明显提高脂肪酶活性、稳定性和使用寿命，而且可以扩大可用于生物柴油生产的原料种类。
问题五：改造和提纯甘油等副产品。
甘油作为生物柴油生产的副产品，是一种重要的化工原料，可以创造利润。甘油利润在生物柴油总生产费用中占有很大的比例，可以对生物柴于生产成本产生较大影响。研究表明，甘油价格每上涨0.06美元/吨，将导致生物柴油的盈利价格降低0.01美元/吨。因此，改进工艺，利用副产品（甘油、润滑剂、清洁溶剂等）降低成本，采用化学处理方法提纯副产品甘油，得到符合国家标准的甘油。
我国生物柴油产业问题的解决方法
方法一：产业原料的供应。
目前，我国生物柴油生产能力超过300万吨，由于原料供应不足，实际产量只有30万吨左右，生物柴油生产企业的开工率普遍较低，原料始终是制约我国生物柴油发展的瓶颈。在生物柴油领域素有“得原料者得天下”的说法。我国生物柴油产业规模大小与发展速度从根本上取决于大量的廉价的原料供应。目前，我国生物柴油原料较为单一，主要集中在地沟油与酸化油等原料上。同时，由于部门
管理混乱，缺乏有效的组织体系，所以地沟油、餐馆废油、牛羊皮废油等各种废弃油资源真正得到利用的只是很少一部分。为此，我国要加强地沟油等餐饮废油的捞取、运输、加工的机械、方法研究。要积极发展以各种废弃油脂为原料生产生物柴油。我国现在每年消耗各种动植物油脂在1500万吨～1650万吨。在油料加工和使用（包括食用和食品加工）过程中产生大量的废弃食用油脂，如油料加工厂的各种油脚、煎炸废油、泔水油等，其总量也在百万吨以上。回收废弃油脂并用于生物柴油生产，既可以解决废弃物排放对环境污染的问题，同时还能变废为宝。
我国发展生物柴油，不能走与农争地、与粮争粮的路子，要走原料多样化之路。西方发达国家以大豆油、芥末籽油、菜籽油等为原料生产生物柴油，但我国人多地少，不可能像发达国家那样用占用耕地的油料植物来发展生物柴油。应根据国情，利用边际性土地（如沙荒地、盐碱地、山坡地等），合理选育和科学种植能源植物，建设规模化原料供应基地。重点发展以小桐子、黄连木、油桐、棉籽等油料作物为原料的生物柴油生产技术。加强利用基因技术提高油料树木种子含油率的研究、采用快速繁殖技术，尽快扩大油料树木的种植面积，加强树木种子的采收、加工等技术研究。
方法二：产业生产装置大型化、连续化。
目前生物柴油生产装置还是间歇性的，产量小、设备腐蚀严重.研究开发一种产量高、能耗小、操作条件温和、环境友好的生产工艺是当前研究方向和发展趋势。在这方面，催化精馏工艺有着其独特优势。例如，反应与分离在塔内同时进行；塔顶部份回流，实现某种反应物在塔内的过量，加速反应的进行，因而是实现生物柴油连续化生产的理想工艺之一。要实现催化精馏，高活性、高稳定性的固体催化剂是关键，固体催化剂具有高催化活性，易于分离，环境友好等特点，如果其稳定性能够得到进一步改善，势必将推进生物柴油的大规模推广应用。
方法三：产业工艺过程的绿色化和馏程分布的合理化。
目前生物柴油工艺过程尚不够环保，超临界反应需高温、高压、高醇油比，生产过程中常用的均相催化剂容易腐蚀设备，难于分离，产生并排放大量废水、能耗大。酯交换制取的生物柴油，馏程分布较窄，粘度高、低温启动性能差，雾化性能差。采用生物柴油与常规柴油混配技术以及可控分段裂解技术，优化生物柴油的流程分布是发展的必然趋势。
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