文献综述

一、生物柴油

化石能源是当今社会赖以生存和发展的物质基础。近年来，全球石油供需矛盾日益突出，一方面由于交通运输燃料消费量不断增长对石油的需求不断扩大，另一方面全球石油资源量日益减少，石油供应日趋紧张，寻找化石能源的替代品刻不容缓。因此生物燃料技术开发已经引起世界许多国家的普遍重视。[1,4]

在众多化石能源的替代品中，生物柴油以其较好的燃烧性能、可再生性和对环境无污染等优点，已在西方国家得到广泛研究与应用，我国也着手研究并使用生物柴油。发展生物柴油在环保、保障石油安全和促进农业发展等方面具有重要作用，在国民经济发展中至关重要。[2]生物柴油是以植物油、动物油脂为原料, 经酯化或酯交换反应, 得到的系列脂肪酸低碳烷基酯[ 3 ] ，是一种含氧清洁燃料，由菜籽油、大豆油、回收烹饪油、动物油等可再生油脂裂化或酯交换反应制得。生物柴油可生物降解、无毒、燃烧完全，作为优质的矿物柴油代用品，是典型的#8220;绿色能源#8221;生物柴油作为高效、安全、环保的能源，近年来在生物燃料的开发中发展速度较快。[3,12]

二、生物柴油的性能

生物柴油是指以动、植物油脂等可再生生物资源生产的, 可用于压燃式发动机的清洁燃料。主要成份是脂肪酸酯, 一般是有菜籽油、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。[5,8]]石化炼油企业为了向市场提供清洁的油品,使燃烧柴油的尾气排放达到标准要求, 需要采取以下三种措施: 一是要有性能优异的深度加氢脱硫催化剂, 以脱除难以加氢脱硫的4, 6- 二甲基苯并噻吩等芳香基硫化合物;[7,9] 二是要有抗硫的贵金属芳烃饱和催化剂, 能使芳烃加氢饱和在较低压力下进行, 以节省投资; 三是要有提高十六烷值的工艺。[11]

众所周知, 柴油分子是由15个碳左右的碳链组成的, 研究发现动、植物油分子单体酸则一般由14~ 18个碳的碳链组成, 其甲酯化后与柴油分子的碳数相近。因此, 生物柴油是可以利用菜籽油、棉籽油等动、植物油生产的可再生资源, 由这些动、植物油中所含的脂肪酸经与甲醇酯化而达到。已有研究结果表明, 与常规柴油相比, 生物柴油具有下述优良性能。[12]

1)具有良好的燃料性能。十六烷值高, 发火性能较好, 使其燃烧性好于柴油, 燃烧残留物呈微酸性, 使催化剂和发动机油的使用寿命加成。

2)具有可再生性能。作为可再生能源, 与石油储量不同的是, 通过农业和专家的努力, 可保证供应量而不会枯竭。[13]

3)具有较好的安全性能。由于闪点高, 生物柴油不属于危险品, 在运输、储存、使用方面是有显而易见的优越性。