生物柴油技术进展与产业前景

冀星 博士 副教授 2005.2.25

北京大学 国家环境保护局宣教中心

主要内容 一、石油短缺 二、生物柴油 三、生物柴油在世界各国的应用情况 四、 技术方面存在的问题及解决办法 五、经济效益、发展前景预测与中国的发展模式 六 、生物柴油产业发展趋势 七、我国在此领域的成果 八、生物柴油对我国石油安全、国民经济发展、农业产业结构调

整以及战时油料供应的贡献 九、生物柴油对环境的作用与冲击 十、政策建议 十一、国家重视

一、石油短缺

传统能源的日益枯竭需要开发可再生能源 (2004-1.227=2003*35%,No.2)

环境保护与汽车工业的发展需要清洁油料 液体燃料的不足已严重威胁到我国的能源与经

济安全

二、生物柴油 生物柴油及其应用历史 制造方法与典型的工艺流程

生物柴油制造方法

三、生物柴油在世界各国的应用情况 美国 德国 巴西 日本 中国 其他

四、 技术方面存在的问题及解决办法 酶的选择性、寿命与反应时间问题 生物柴油的倾点高、影响低温启动 催化剂的研制 反应的接触界面问题 甘油皂对油品质量的影响 燃烧残留物的微酸性问题 甲醇的聚合问题 残留甲醇与甘油的腐蚀性问题

五、经济效益、发展前景预测与中国的发展模式

经济效益 发展前景预测 发展模式选择

六、生物柴油产业发展趋势

（ 1 ）生产装置大型化、连续化（ 2 ）原料来源的多样化（ 3 ）工艺过程的绿色化 （ 4 ）馏程分布的合理化

六 、生物柴油产业发展趋势

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，优化生物柴油的馏程分布是发展的必然趋势

七、我国在此领域的成果

制备原料 : 植物原料 废弃油脂 油脚

行车实验

产业政策

植物原料 -- 欧李

植物原料 -- 黄连木

黄连木树林

植物原料 -- 文冠果

文冠果花与果实

植物原料 ---- 麻风树

油脚 ---- 正和公司原料

废弃油脂 -----剩余饭菜

Sewage garbage well

Gel like Sewage garbage

Extraction process --- to get oil

extraction process –oil sample

extraction process –oil sample

地沟油残渣

001

extraction process ---residue

001

pyrolysis oil ---- fuel for water boiler

Pyrolysis residue –waste water filtration

Extractor :schematic diagram

Conversion to bio-diesel

glycerol

正和公司

正和公司设备

古杉集团

古杉部分设备

Bio-diesel? Quality?

Oil consumption

emission

0

0. 5

1

1. 5

2

2. 5

3

1000 1400 1800 2200 2600 3000

r / mi n转速

1/m

光吸

收系

数

生物柴油 普通柴油

NOX emission

500

1000

1500

2000

1000 1400 1800 2200 2600 3000 r/ mi n转速

NO

x p

pm

浓度

餐饮废油 柴油

HC emission

0

10

20

30

40

1000 1400 1800 2200 2600 3000

r/ mi n转速

HC

p

pm

浓度

餐饮废油 柴油

Engine test result

Same as the bio-diesel obtained from plant oil

Economics

Waster oil ----600-800 RMB/ton

Biodiesel :<2200RMB/ton

Profitable.

Prospect :

Short term:Beijing+ shanghai +Tianjin+ Chongqing=

200,Kt/a30* provincial capital *2=600,Kt/aLong term :2M-4Mt/a

Bio-diesel power the 2008 Beijing Olympics

☆Photovoltaic ----feature of Sydney Olympics-----Beijing Olympic?

☆ air pollution-----vehicle emission----- oil upgrade -----time ?investment?-----bio-diesel

☆ waste cook oil-----sewage oil-----food chain-----world problem-----bio-diesel------feature of green world-----bio-diesel-----feature of Olympic-----Beijing

☆municipal stimulation policy

石油大学生物柴油实验室的研究成果

生物柴油制备

采用普通酯交换将煎渣废油、餐饮废油制备为生物柴油

采用特殊工艺预处理的方法，将泔水油、地沟油等质量较差的原料转化为生物柴油

利用精制工艺得到符合德国 DIN V　 51606标准的生物柴油

采用可控分段裂解方法将沥青状油脚转化为宽馏分生物柴油

甘油精制 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

八、生物柴油对我国石油安全、国民经济发展、农业产业结构调整以及战时油料供应的贡献

生物柴油对农业产业结构调整的贡献 对国防安全的贡献

生物柴油对我国石油安全的贡献

九、生物柴油对环境的作用与冲击

生物柴油对环境的作用 生物柴油产业对环境可能造成的冲击

生物柴油与石油柴油污染物排放比较 B100 比石油柴油减

少的比例B20比石油柴油减少的比例

HC 36.73% 7.35%

CO: 46.23% 9.25%

PM: 68.07% 13.61%

SOx (3): 100% 20%

多环苯类 (PAH) 80% 13%

NPAH多环苯类的氮化物 90% 50%

十、政策建议 尽快建立生物柴油质量的国家质量标准，生物

柴油生产流程、工艺设计以及安全生产方面的国家标准

由国家发展计划委员会以及国家经济贸易委员会协调生物柴油产业与中国石油天然气集团公司以及中国石油化工总公司的关系

尽快制定有关禁止废食用油进入下水道以及食用油系统的法律

合理分配审批权限，避免形成“李鬼”扰乱市场的局面

实行政府引导、支持和市场机制结合的发展方针，在税收与补贴方面予以适当的激励

选择合适的发展模式，“政府 +企业 +农户 +银行 +技术”五位一体的模式值得推广

在科研攻关以及产业创新方面予以支持，要走科研部门与企业联合承担项目的道路

妥善解决油料作物与农产品争地的问题 充分考虑基因安全以及森林安全

政策建议

☆ 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，餐饮废油包括（煎炸废油、烤鸭油、猪油、牛油以及高酸价的地沟油）以及黄连木、文冠果等油料树木的种子等大量廉价油料可以作为生物的原料。为此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，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。

政策建议 ---- 特别提醒

国务院 ( 总理批示 ) 科技部 (攻关计划 ---- 制备工艺 ,行车实验 )

经贸委 ( 产业技术创新计划 ) 发改委 ( 国家发展改革委员会已经将“工业规模生物柴油生产及

过程控制关键技术，利用油脂类废料和野生植物生产生物柴油关键技术”列入“节能和新能源关键技术国家重大产业技术开发专项”予以支持； )

十一 国家重视