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生物柴油

(2016-03-22 22:18:50)
标签:

交脂化反应

绿色柴油

生物柴油

润滑性能

点火性能

分类: 燃料燃烧

(一)生物柴油的起源与含义

1892,德国工程师鲁道夫 (Dr.Rudolf Diesel,18581913)发明了压缩点火式内燃机,用的燃料有煤油花生油等1895年他又提出了利用各类动植物油脂为原料,与甲醇或乙醇等醇类物质经过交脂化反应改性,使其最终变成可供内燃机使用的燃料但他的观点并没有引起足够的重视,其主要原因是由于当时石油资源的开发,有过剩的石化柴油供应,不必为柴油来源的缺乏而担忧

生物柴油较系统的研究工作始于20世纪50年代末,70年代的石油危机之后才得到了大力发展生物柴油是泛指可供柴油机使用的清洁的原料可再生的液体燃料目前,大多数的生物柴油是以大豆油菜籽和花生等油料作物,麻风果乌桕油棕和黄连木等油料林木果实和工程微藻等油料水生植物的油脂以及动物油脂废餐饮油等为原料,在催化剂参与下,与甲醇或乙醇等醇类物质经过酯化反应生成脂肪酸甲 (),使其最终变成可供柴油机使用的液体燃料它是优质的石油柴油代用品,素有绿色柴油之称大力发展生物柴油对推进能源替代,减轻环境压力,控制城市大气污染,可持续发展经济均具有重要的战略意义

(二)生物柴油的优点

石化柴油分子是由15个左右的碳链组成的植物油脂的分子一般由1418个碳链组成,与柴油分子中碳数相近,从理论上分析,可以作为石化柴油的代用品由于目前绝大部分的生物柴油的原料是动植物油脂,而动植物油脂是由长链脂肪酸与甘油(丙三醇)酯化而成,成分单一它不含有或含有含量极低的芳香族化合物硫化物等有害成分,它的含氧量远高于普通石化柴油这些本质上的特征决定了生物柴油能够比较完全地燃烧,从而降低了排放,对环境更为有利因此,以动植物油脂作为原料生产的生物柴油与常规柴油相比,具有下述优良的性能

(1)具有优良的环保性能

由于生物柴油中硫含量低,使得二氧化硫和硫化物的排放量远低于普通的石化柴油,可减少约30%(有催化剂时为70%)的排放量;生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃,因而废气对人体损害低于柴油检测表明,与普通柴油相比,使用生物柴油可降低90%的空气毒性,降低94%的患癌率;由于生物柴油含氧量高,使其燃烧时排烟少,一氧化碳的排放与普通柴油相比减少约10% (有催化剂时为95%);此外,生物柴油的生物降解性高

(2)具有可再生性能,可作为再生能源

生物柴油与石油等矿物能源不同,它来源于植物体内对太阳的光合作用所储存的化学能它的储量可再生,供应量永远不会减少和枯竭通过育种和基因改造工程,油脂的供应量不但不会枯竭,而且产量还会大幅度地增加例如,通过遗传育种,油菜籽的含油量有望从目前的38%左右达到58%以上,工程微藻含油量从现在的30%提高到60%以上

(3)具有较好的安全性能

闪点是衡量生物柴油在运输储存和使用过程中的安全性的重要指标生物柴油的碳链的平均长度比普通石化柴油长,闪点一般在100℃以上,比普通石化柴油高于闪点高,在运输储存和使用过程中,不像普通石化柴油一样易燃易爆具有较高的安全性和抗震性,不属于危险品

(4)生物柴油具有良好的燃料性能,可以一定比例与石化柴油调和使用

十六烷值是衡量柴油点火性能影响柴油燃烧特性的参生物柴油的十六烷值一般高于45,其燃烧均匀,热功率高,可降低燃料消耗,燃烧性能优于普通的柴油与一定比例与石化柴油调和使用,可以降低油耗提高动力性,并降低尾气污染,燃烧残留物呈微酸性,使催化剂和发动机机油的使用寿命延长

(5)具有较好的润滑性能,发动机的使用寿命长

发动机的寿命与油品的腐蚀性有很大的关系,油品的含硫量对发动机的寿命影响很大硫醇等活性含硫物对金属直接腐蚀或其燃烧后产生的SO2SO3 等硫化物会严重腐蚀高温区的机体,对发动机的寿命影响很大生物柴油的含硫量极微,使用生物柴油,柴油机的寿命会得到更好的保障此外,生物柴油的优异润滑性能使喷油泵发动机缸体和连杆的磨损率低,使用寿命长

(6)无须改动柴油机,可直接添加使用,同时无需另外添设加油设备储存设备及人员的特殊技术训练

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