陈 健河北省成安县科学技术局,河北邯郸 056700

柴油是以石油为原料炼制的产品,具有良好的燃烧性,广泛应用于机械的一种动力燃料,为整个人类社会经济发展做出了巨大的贡献。随着经济的不断发展,环境恶化与能源短缺问题日益严重,虽然柴油在未来的一段时间内还能继续为我们所用,但其对自然环境的破坏也不容忽视。因此,人类不得不寻找一种可再生、低污染的柴油替代产品,于是生物柴油应运而生。

1 生物柴油概述

1.1 生物柴油定义

生物柴油是以生物质资源为原料加工而成的有机燃料,主要成份是脂肪酸酯,一般是由菜子油、大豆油、回收烹饪油、动物油等可再生油脂与醇类(甲醇、乙醇)经酯化反应制得。

1.2 生物柴油的主要特性

1)环保特性。生物柴油本身以生物质为原料,含硫量极低,所以燃烧的时候二氧化硫及其硫化物排放极小,在催化剂条件下,可减少排放70%.生物柴油不含损害人体的芳香族烷烃,燃烧后对环境、人体伤害很低,据资料表明,与柴油相比,生物柴油可降低90%的空气毒性物质[1].生物柴油还是一种能效较高的燃料,含氧量较高,在催化剂条件下,燃烧时一氧化碳的排放较柴油减少90%以上.生物柴油主要以酯化物形式存在,在环境中很容易被降解,被人们称为“绿色燃料”。

2)可再生特性。可再生性也是与柴油相比的一大优势,生物柴油来源于生物,只要大自然的生物,生生不息,生物柴油就不会枯竭。这也是人类解决能源危机,实现可持续发展的重大突破。

3)其它性能。生物柴油的冷滤点一般在-20℃左右,完全不用任何添加剂,便可实现低温启动。在动力方面,其含氧量高,十六烷值大,燃烧性能优于柴油;在机械保护方面,生物柴油对管路没有腐蚀性,燃烧后在燃烧室内无积炭,润滑性能也非常好;另外,安全性也是优于柴油的,着火点高,不属于危险品,储存、运输和使用均较为安全[2]。

2 生物柴油的现状

2.1 国外现状

生物柴油于1988年诞生,由德国聂尔公司发明,它是以菜子油为原料,提炼而成的洁净燃油。完全可以替代柴油,并且具有较好的环保性和可再生性,引起了世界发达国家的高度重视。美国是最早研究生物柴油的国家,生产主要以大豆油为主,年产量大约100万t。美国联邦政府、国会以及有关州政府通过政令和法案支持生物柴油的生产和消费,并采取补贴、免税等措施,使生物柴油的发展非常迅速。

生物柴油使用最多的是欧洲,2010年生物燃料占成品油市场份额的5.27%,欧盟为了鼓励生物柴油的生产,制定了一系列促进机制和激励政策,如对生物柴油免征增值税,规定机动车使用的生物动力燃料占动力燃料营业总额的最低份额。其中德国是欧洲最大的生物柴油生产国,2010年生产已达800万t,全国有近700多个生物柴油加油站。

日本也是一个使用和生产生物柴油的国家,主要以煎炸油为原料生产生物柴油,2003年就达到了40万t的生产水平,为了降低成本,还建立了专门的工业化实验室。目前日本的生物柴油产量逐年递增。

2.2 国内现状

自从加入世贸以后,能源与环保就成为中国面临的两大问题,因此我国在这方面也做出了巨大努力。生物柴油是解决能源危机的一项重大突破,我国研究起步晚,但成绩显着,一些成果甚至达到了世界先进水平。然而生产方面,与发达国家相比,差距还是比较大的,具体表现为:生产能力低,产油量少,我国生物柴油设计年产量300万t,实际只有40万t 左右。生物柴油技术设备落后,政府没有给予相应的税收减免和财政补贴,造成成本较高,价格偏高。国家对生物柴油的市场操控不够,造成市场缺乏行业规范,以次充好,鱼目混珠的现象经常发生。国家没有成立专门的科研管理机构,研究开发主要靠民间自发进行,缺乏统一的指导和有效的沟通协调,导致重复研究的现象严重。

与国外相比,我国在发展生物柴油方面还有相当大的差距,长期徘徊在初级研究阶段,未能形成生物柴油的产业化,政府尚未针对生物柴油提出一套扶植、优惠和鼓励的政策办法,更没有制定生物柴油统一的标准和实施产业化发展的战略。因此,在面对经济高速发展和环境保护的双重压力下,加快高效清洁的生物柴油产业化进程就显得更为迫切了[3]。

3 生物柴油发展前景分析

中国是一个用油大国,2010年对柴油的需求量已超过了1亿t,然而经济的持续增长,柴油的需求量也在不断增加,预计到2015年,我国柴油的需求量将达到1.3亿t。这幺大的需求量,国内是无法满足的,这就为生物柴油的发展带来了广阔的空间,是以后能源经济发展的一个必然趋势。

一方面,生物柴油产业化,为广大农民带来了致富新路子。生物柴油的原料以各种动植物油脂为主,一旦产业化,必然引起农业产业结构的改变,从而走出一条农林产品向工业品转化的富农强农之路,增加农民收入。另一方面,使煎炸油等废弃的油脂有了重新回收利用的途径,为广大人民提供了更多的就业机会。

生物柴油的特性表明,它是解决能源危机,替代柴油的最佳产品。可再生、无污染必将得到政府政策和资金的支持,静观国外现状,国家对生物柴油的生产企业实行免税和给予财政补贴,规定机动车使用的生物动力燃料占动力燃料营业总额的最低份额,出台种植生物柴油原料的惠农政策和相关财政补贴等,这为我国生物柴油的发展提供了线索,生物柴油的产业化之路必然是一帆风顺的。

总之,生物柴油向产业化方向发展是一个必然趋势。我国应该未雨绸缪,尽快制订相关标准、经济政策和法律条例,尽快开发具有自主知识产权的生产技术,使我国的生物柴油产业沿着健康的路线蓬勃发展。

[1]冀星,郗小林,孔林河,等.生物柴油技术进展与产业前景[J].中国工程科学,2007(9).

[2]杨颖,田从学.我国生物柴油产业现状及发展对策[J].中国粮油学报,2010(2).

[3]孟凡清,王德民,张大年.生物柴油技术在国内的研究进展[J].上海化工,2003(12).