生物柴油的制备技术范文

导语：如何才能写好一篇生物柴油的制备技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】生物柴油 发展现状 发展前景

生物柴油行业作为我国的新能源发展行业，是我国新能源发展的重点研究对象，生物柴油行业的兴起和发展对我国新能源建设有着极大的深远影响。一旦具备了经济可行的生产能力，就会为我国的新能源建设带来十分可观的发展前景，同时也给生物柴油行业的发展也会带来很大的经济效益。生物柴油泛指可供柴油机使用的可再生的原料主要源于生物液体燃料并且十分环保的新能源，是非常优质且理想的新能源，各国都在积极研究和发展新能源的开发生产技术。

1 我国生物柴油发展现状

1.1 我国生物柴油制备技术研究现状

我国生物柴油研究和发展起步较国际整体来说较晚，但是却将其作为我国新能源发展的重点研究对象，在生物柴油植被技术研究方面也有较大发展，取得了较好的成绩。生物柴油的制取大致分为物理法和化学法两种，物理法生产的生物柴油都属于直接法，与生产技术的同时进行的，性能指标难以控制，稳定性存在很大问题，所以在生物柴油产业使用物理法进行生产的比重较低。化学法的原理则是对动植物油进行相应的化学转换，运用化学原理改变物质内部分子结构，改变动植物油脂的根本性质，从根本上改善其粘度和流动性，成为完全均匀的液态产品，酯交换法是最常见的化学法，通过不同的催化剂实现符合不同柴油内燃机的燃料。目前国内主要生产生物柴油的方法是采用无机酸和无机碱作为催化剂的均相催化法，容易在催化过程中产生废酸或废碱，造成空气的二期污染，这也是目前生物柴油制备存在的问题，新的制备技术和方法也在不断研发和完善，希望能够进一步实现节能减排的制备技术，实现生物柴油的制作。1.2 我国生物柴油原料来源现状

原料来源的充足保证是生物柴油能否产业化扩张的重要指标之一。原料来源是否充足也是影响生产成本的重要因素，目前主要的原料来源主要是油料作物、木本油料植物、废弃油脂以及水生植物和动物油脂等等，油脂成分组成会直接影响到产品性能，并且占生产成本的75%左右。研究表明，工程微藻比陆生植物的产油脂量高出几十倍，并且原料成分稳定，产出柴油油品好，是目前普遍关注和推广的原料来源研发项目。

1.3 我国生物柴油生产现状

生物柴油由于其技术上的难关，造成较高的生产成本，产业化的生产发展受到很大限制。我国生物柴油的研发和开发虽然起步较晚，但是发展还是较为迅速的。目前已经有了自己的自主产权、生产技术以及实验工厂。大型相关生物柴油产业生产厂家也于2001年在国内建成，标志着我国生物柴油产业化发展的全面展开，并且，相关性能指标达到了一定的国际标准，具有本国自己的生物柴油的生产技术和产业化能力，并且，目前仍然有很多生物柴油生产工厂正在筹划和建设过程中，都是颇具规模的现代化高科技生物柴油生产厂家，也有部分国外生产厂家在国内建厂，与我国合作。总体来说，目前我国生物柴油产业化道路还属于初始阶段，在产业策略、技术指标、技术方案选择以及销售方式和环境评估等等很多方面还没有形成配套的产业化链接，作为新兴产业，生物柴油行业将在更多的政策扶持和经济刺激下不断规范和完善。

2 我国生物柴油的产业化发展及对策2.1 我国生物柴油产业化发展趋势

生物柴油的产业化发展是我国生物柴油发展的必然趋势。生物柴油作为一种先进的可再生的能源，得到产业化的发展并取代旧的化工能源的使用，势必为一个国家注入源源不断的动力，推动一国不断向前发展。加强我国生物柴油的产业化发展，实现生物柴油产业从产业策略、技术指标、技术制备方案到销售方式和环境评估方式的全面的完善规范化生产，坚持可持续经济发展是我国生物柴油产业化发展的目标和核心思路，对我国整体经济发展都会造成深远的影响。

2.2 我国生物柴油产业化发展对策

要实现我国生物柴油的产业化发展，有几点值得注意的方面，以下进行简单的论述：首先，在来源选择和使用的过程中，可以利用闲田进行油菜套中，通过基因工程改善作物产油量，运用更多的空闲资源和生物工程技术创造价值，提高产量，在保证农业用地的基础上实现生物柴油生产来源的可靠保证。其次，生物柴油产业化生产受到阻碍的主要原因是生产成本过高，无法得到普及，针对这种现象，可以针对油脂自身结构特点，走一条经济可行的合成和多元化产品开发的路线，实现生产成本的降低。并且生物柴油产业化发展过程中，受到技术、原料和产业化配套产业发展的限制，生物柴油建厂要根据我国实际情况坚持与时俱进，循序渐进的过程。当然制定完善的生物柴油产品质量标准和相关技术指标并完善流通和销售体系等等也是十分重要的，是生物柴油产业化生产能够持续扩张的重要保证。

3 结语

生物柴油产业作为全球瞩目的重要新能源开发产业，对于我国未来的发展和新能源取代旧能源实现全面的现代化建设具有特别的意义。生物柴油生产作为新兴行业在我国还属于刚起步，在制备技术和产业化生产道路上都存在很多不足之处，生物柴油是可再生的环保型新能源，是未来的能源发展趋势，生物柴油产业化发展是提高一个国家综合竞争实力的重要推动力量，在未来的发展中，结合国家政策扶持和相关能源调控等措施，实现我国生物柴油能源产业化发展是总体发展战略思想也是必然趋势。

参考文献

[1] 鲁厚芳，史国强，刘颖颖，梁斌.生物柴油生产及性质研究进展[J].化工进展，2011（1）

[2] 常新林.生物柴油研究生产现状及发展趋势[J].中国科技信息，2011（9）

[3] 赵檀，张全国，孙生波.生物柴油的最新研究进展[J].化工技术与开发，2011（4）

[4] 谢玉强，黄昭月.生物柴油的应用和研究现状及进展[J].科技信息，2011（7）

[5] 罗光碧，涂勇，林朝阳，刘明刚，吴勇.生物柴油的现状及前景展望[J].泸天化科技，2011（2）

[6] 赵檀，张丽，冯成江，张国甲.第二代生物柴油的研究现状与展望[J].现代化工，2011（5）

[7] 佟华芳，邴淑秋，赵光辉.生物柴油的制备技术及发展方向[J].化工中间体，2011（8）

[8] 谭冬霞，徐丽萍.我国生物柴油研究现状及发展对策[J].中国科技信息，2011（18）

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关键词文冠果酯化生物柴油

随着石油资源的枯竭以及价格的不断高涨，生物燃料越来越受到人们的青睐，尤其是把植物油作为燃料，尤为引起人们的重视，但是植物油粘度大，燃点高，挥发性差等原因，不能直接作为发动机燃料，必须经过酯化处理制取生物柴油，才能用于柴油机。目前，在植物油资源不足的情况下，用食用油制取生物柴油或与粮食争地种植植物油料作物，都不符合我国国情，另外，从现行的柴油价格考虑，植物油替代柴油，从经济上还不能接受，基于这一事实，人们普遍认为，寻求优良的野生植物油种，提高酯化技术和综合利用水平，降低生物柴油成本，是促进植物油利用的有效途径。

经过大量的筛选，我们认为文冠果是一种比较理想的油料树种，以文冠果制取生物柴油的研究，对于植物油的利用是很有意义的。

1 文冠果资源概况

文冠果是我国特有的生于长江以北地区的一种优良木本油料树种。其种子含油率为30%-36%，种仁含油率为55%—67%。而部分优良品种的种仁中含油量达72%，超过一般的油料植物。[1]

它分布于东北和华北及陕西、甘肃、宁夏、安徽、河南等地。原产于我国北方黄土高原地区，天然分布于北纬32。～46。，东经100。～127。，即北到辽宁西部和吉林西南部，南自安徽省萧县及河南南部，东至山东，西至甘肃宁夏。集中分布在内蒙、陕西、山西、河北、甘肃等地，在垂直方向上，文冠果分布于海拔52～2260m，甚至更高的区域。

文冠果适应性强，在草沙地、撂荒地、多石的山区、黄土丘陵和沟壑等处、甚至在崖畔上都能正常生长发育。2005年以来，已在新疆、内蒙古、河北、山东等地发展人工造林。国家林业局已将文冠果列入生物柴油林优选树种之一， 2007年—2008年，国家林业局已安排陕西省5万亩示范基地。[2]

因此，开发文冠果已经引起国内外研究人员的极大关注。辽宁省能源研究所采用国外的先进设备和技术，对多种植物油尤其是文冠果籽油酯化和动力性能进行了综合研究。实验为中试规模，达到了预期的目标，取得了较满意的结果。

2实验设备、仪器及油料

实验时使用如下设备和仪器

植物油酯化装置（意大利Smogless公司）

30KVA柴油发电机组（意大利Tessari公司）

40KVA柴油发电机组（意大利Tessari公司）

28KW轮式拖拉机（意大利Tessari公司）

49KW轮式拖拉机（意大利Tessari公司）

高尔夫柴油轿车（德国大众汽车公司）

3吨叉车（中国安徽合力公司）

气体分析仪（德国西门子公司）

烟尘计（德国西门子公司）

实验用文冠果籽油，在陕西省收购加工成植物油。

3 生物柴油的制备

文冠果油制取生物柴油的工艺流程如下：

植物油酯化在酯化反应装置中进行，酯化试剂为甲醇，催化剂为甲醇钠。植物油的主要成分是甘油三酸酯，在催化剂的作用下与甲醇进行酯交换反应，生成脂肪酸酯（生物柴油）和甘油等副产品。[3]

化学反应式如下：

工艺流程如下

将植物油，甲醇按比例泵入反应器中，混合搅拌。反应器温度控制在65℃。甲醇馏出，进入冷凝器，冷凝后返回反应器。在催化剂作用下，酯化反应生成甲酸酯（生物柴油）和丙三醇（甘油）

清洗反应器，加入一定量乙酸，将反应器中的催化剂中和掉。

将反应器温度提高到80℃，蒸馏反应器中过剩的甲醇馏出，进入冷凝器，冷凝后进入冷凝罐中，再由冷凝罐排放到甲醇储存器中，供循环使用

甲醇蒸馏完毕，生物柴油与甘油的混合物由反应器排放到离心装置，分离出柴油和副产品——甘油。

对文冠果油酯化后，改变了燃烧特性，闪点粘度等技术指标得到改善，常温下其燃料特性与0＃柴油接近，见表1.

表1 燃料特性对比

4动力性能与尾气排放实验

用生物柴油与0＃柴油进行对比试验，分别测试发动机动力性能和尾气排放。

4.1 发动机动力性能试验

以机动车和发电机组运行参数为准，比较其技术指标，见表2

表2发动机动力性能比较

发动机尾气中有害气体除NOx，比柴油稍高外，其他指标均比柴油低，烟度值俩者差异不大，见表3

表3 发动机尾气及烟度对比

5结论

文冠果籽油酯化制取生物柴油，其燃料特性、动力性能与柴油基本形同，其尾气排放和烟度与柴油接近。这种生物柴油起动性能好，运转平稳，是一种良好的替代燃料。

酯化出油率高，加之甘油等副产品，随着工业化生产规模扩大，以及国家相关政策补贴，其成本低于0#柴油，具有极大市场潜力。

文冠果作为我国北方木本油料树种，分布广，可栽培面积大，果实采收容易，而且具有荒山绿化、水土保持、持防风固沙和观赏等诸多生态功能，因此，大力栽培文冠果，有利于生物质再生能源的开发，对于缓解我国能源紧缺状况，具有十分重要的意义。

参考文献

[1] 张乃静．文冠果种仁油制备生物柴油工艺[D]．哈尔滨：东北林业大学，2007

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[关键词] 生物质燃料 综合应用技术 新进展

[中图分类号] TK6 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650（2016）10-0206-01

引言

党的十报告中提出了关于提高能源使用效率的问题，即要支持新能源的开发，提高可再生能源的利用率。至此，河南驻马店市农业大区对生物质燃料的综合应用技术得到了高度重视。生物质能作为碳源具有可再生性，可以转化为固态燃料、液态燃料、气态燃料。

1 固体生物质燃料的综合应用技术

制备固体生物质燃料所采用的技术是固化成型技术，即将品位相对较低的生物质转化为品位相对较高的生物质燃料，而且由于燃料已经固化成型的，所以方便与存储和运输，在燃料的利用上也非常便利。固体生物质燃料的资料来源于农业和林业生产中所产生的玉米芯、秸秆等等各种废弃物。

1.1 固体生物质燃料的成型技术

首先，要收集生物原材料，将这些材料经过筛选之后，确保材料干燥，灰分符合要求，污染性低而且热值高、容易燃烧。对于这些材料进行干燥处理后，进行成型处理以方便运输[1]。其次，将所有筛选出来的材料粉碎处理，并将黏结剂和助燃剂加入其中进行压缩，使固体生物质燃料不仅方便存储，而且容易燃烧。

1.2 固体生物质燃料的生产技术

根据不同的生产条件，固体生物质燃料所采用的生产技术也会有所不同。其一，常温湿压成型技术，具体而言，是将纤维素原料进行水解处理而使得原料的纤维经过湿润时候软化，使其皱裂，之后进行压缩处理。这种技术的操作简单，但是会提高部件的磨损度，而且所生产的燃料的燃烧值比较低。所以，成本相对较高。其二、炭化成型技术，即对生物质原料进行炭化处理后成为粉末状，将粘结剂加入其中，压缩成木炭。比如，河南驻马店市农业大区，秸秆多综合利用，利用炭化技术工艺生产出来的秸秆炭粉可制成炭球、活性炭等炭产品。在秸秆炭化的过程中所排放的烟雾收集起来提取可燃气体、木焦油、木醋酸。但目前综合利用率还比较低，所以，还国家对秸秆综合利用予以补贴和政策上的倾斜。

2 液态生物质燃料的综合应用技术

2.1 燃料乙醇

燃料乙醇成本低而且具有可再生性。生产技术上，是对非粮食原料乙醇回收后，经过净化并发酵处理。其中，对脱水处理技术具有很高的要求，主要采用了萃取精馏法、吸附分离法以及共沸精馏法等等[2]。所生产的燃料乙醇中所含有的乙醇可以达到99.7%，比无水乙醇中的乙醇含量要高。

2.2 生物柴油

动植物油脂经过加工处理后，可以生产出与柴油的化学性质比较接近的长链脂肪酸单烷基酯，即为“生物柴油”。这种材料具有良好的性，没有毒，而且生物降解，是用于替代柴油的最好的材料。生产技术上，物理方式进行技术处理即为直接混合法、酯交换法和酶催化法；化学方式进行技术处理即为采用了微乳化法高温热裂解法。由于所使用的材料不同，生产出来的生物柴油存在着有点和不足。目前广泛使用的生物柴油制备方法为酯交换法。这种方法的原料来源广泛，加工工艺简单，所生产出来的生物柴油性能稳定，但是在生产的过程中会有碱性废水产生，而且生产设备会遭到严重的腐蚀。

3 气态生物质燃料的综合应用技术

生物质发酵技术，就是将生物质采用厌氧微生物分解技术，经过代谢处理之后生成了气体，这种气体的主要成分是甲烷，其中还包括二氧化碳、氢气以及硫化氢等等，即为“沼气” [3]。沼气的发酵划分为水解液化、酸化、产甲烷三个阶段。生物技术的快速发展，挖掘高效厌氧微生物并使用的效率也会有所提高，对沼气的利用起到了促进作用。

按照生物质气化原理，生物质气化制氢技术需要将生物质进行气化处理后，可燃性的气体与水蒸汽不断地重整，从中可以提取氢气。研究的介质是催化剂、气化炉，使用白云石制作二氧化碳，吸收蒸汽，经过气化后产生二氧化碳气体。经过试验表明，气体中的氢气产量是非常高的，可以达到66.9%；二氧化碳气体为3.3%；一氧化碳气体为0.3%。

总结

综上所述，中国在近年来环境污染日趋严重。要保护好生态环境，就要加大清洁能源的使用力度，同时还要提高能源的重复使用效率。特别是发展新能源，能够对不可再生能源的利用以缓解，一方面可以对能源使用的安全予以维护，而且还可以推进新农村建设。

参考文献

[1]王永征，姜磊，岳茂振，等.生物质混煤燃烧过程中受热面金属氯腐蚀特性试验研究[J].中国电机工程学报，2013，33（20）：88―95.

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谭天伟博士，教授，博士生导师，教育部“长江学者”特聘教授，国家杰出青年基金获得者，北京市青年学科带头人。1986年7月本科毕业于清华大学化工系，主要从事生物化工、生物催化和生物能源等方面工作。现任北京化工大学生命科学与技术学院院长，兼任中国化工学会理事，生物化工专业委员会副主任委员。

项目介绍

石油作为一种天然矿物资源的出现，极大的推动了现代文明，为丰富人类的生活做出了极大的贡献。然而，近年来，随着石油储量的日益减少和资源逐渐枯竭，全世界正面临着能源短缺的危机；另一方面，随着人们生活水平的提高和环保意识的增强，人们逐渐认识到石油作为燃料对空气造成污染的严重性。基于能源和环保两方面的共同问题及我国的石油储量仅占世界储量的2%，大大低于国土面积7%和人口比例20%的事实，开发新的替代能源已成为我国当务之急。生物柴油的成功开发是开辟新的再生能源，且有利于环保和实现资源综合利用的重要举措。

我国“十五”计划发展纲要提出发展各种石油替代品，将发展生物液体燃料确定为国家产业发展方向。生物柴油产业得到了国务院领导、国家科技部和发改委的大力支持，并已列入有关部门国家计划中。2005年2月28日国务院颁布《中华人民共和国可再生能源法》（2006年1月1日实施），这充分说明国家鼓励利用可再生能源改善中国目前的能源结构，在中国推行可再生能源势在必行，这也给生物柴油产业发展和优化提供了良好的市场基础。

生物柴油和传统的石油柴油相比，具有以下优点：一、以可再生的动物及植物脂肪酸单酯为原料，可减少对石油的需求量和进口量；二、环境友好，生物柴油燃烧后尾气中有毒有机物排放量仅为普通柴油的十分之一，颗粒物为普通柴油的20％，CO2和CO排放量仅为石油柴油的10％，无SO2和铅及有毒物的排放，混合生物柴油可将排放含硫物浓度从500PPM 降低到5PPM，可达到欧洲Ⅲ标准；三、不用更换发动机，而且对发动机有保护作用。

目前世界范围内，生物柴油主要是用化学法生产，即用动、植物油脂和甲醇或乙醇等低碳醇在碱性催化剂下转酯化反应，但该方法合成生物柴油存在生产成本高、能耗大、环境污染严重等诸多问题。为解决化学法存在的问题，人们开始研究用生物酶法合成生物柴油，即动植物油脂和低碳醇通过脂肪酶催化进行转酯化反应，制备相应的脂肪酸甲酯及乙酯。酶法合成生物柴油具有条件温和、醇用量小，无污染物排放，对原料油脂无选择性等优点。但是，目前酶法又存在脂肪酶成本较高，酶使用寿命短和副产物甘油和水难于回收，不但形成产物抑制，而且甘油对固定化酶有毒性，使固定化酶使用寿命短等缺点。因此，目前国内外还没有酶法生物柴油的工业化例子。

本研究成果所开发的生物酶法合成生物柴油技术，选用经多年选育得到的酯化专用假丝酵母脂肪酶［发酵水平8000(U/mL)，活化产品20000(IU/g)］，采用自主研发的新型固定床式酶反应器，以及全新的脂肪酶固定化方法和反应分离耦合工艺，成功地解决了酶法合成生物柴油中脂肪酶成本偏高、酶使用寿命短和副产物甘油、水难以回收等技术问题。

该项目在研究过程中先后受到国家“十五”科技攻关、国家“863”能源项目、国家自然科学基金、教育部高等学校科技创新重大项目和中国石化集团等项目的重点支持。获发明专利2项和中国石油和化学工业协会技术发明奖一等奖。

本项目酶法合成生物柴油经济指标情况：一、采用固定床式“酶反应器”合成生物柴油，对于植物油及废油等原料生产生物柴油转化率均可达到95%以上，最高转化率可以达到96% ；二、建立了生物柴油“精馏”装置，分离精制收率高于86%，分离后产品中甲酯含量大于97%；三、在建的年产500吨生物柴油中试生产装置上，反应器内固定化酶使用寿命超过20天，并且正在建设一套万吨级酶法合成生物柴油工业化装置；四、燃烧性能明显优于0号柴油，在0号柴油中添加20%生物柴油的燃烧实验表明，燃烧尾气中有毒物质的排放明显降低35％以上。

技术专家点评

王孟杰北京泰天地能源技术开发公司董事长。2006年至今担任沈阳农业大学兼职教授，河南农业大学兼职博士生导师，中国可再生能源学会副理事长，生物能转换技术专业委员会（CAREI）主任，中国科学院能源研究委员会委员。主要从事生物能源相关研究及开发工作。

目前，我国对生物柴油的研究还处于起步阶段，尚未达到工业化利用的水平。国内多家科研院所、大专院校在生物燃料油技术领域做了大量的前期基础性研究。但到目前为止，大部份研究工作主要集中在对甲酯化材料及催化剂选择上，即研究开发新的脂肪降解和酯化合成工艺，找到一条既经济又可行的燃料油合成的工艺路线是生物柴油能否产业化的关键问题。现行生物柴油的生产方法主要有化学法、超临界方法和生物酶催化法。国内外已工业化的生物柴油生产技术大都采用化学法，该方法工艺简单，但化学法合成生物柴油存在成本高、能耗大、环境污染严重等诸多问题。故寻找一种理想的合成工艺是当前一大急需解决的难题。

目前，由北京化工大学生命科学与技术学院谭天伟院长课题组开发的“固定化酶法生产生物柴油技术”成果，具有条件温和、醇用量小，无污染物排放，对原料油脂无选择性等优点。该成果中选育了一株适合于生物柴油转化的脂肪酶高产菌株，使得酶法合成生物柴油中昂贵的催化剂更为廉价。开发的以膜纤维固定化脂肪酶方法制备生物柴油为国内外首创；开发的旋液甘油在线分离装置，实现了生物柴油的连续酶法转化，其中新型连续式膜反应器可连续反应500小时以上。在采用北京市地沟油、煎榨油及菜籽油进行酯化和进行了生物柴油的中试工作中，生物柴油（脂肪酸乙酯）转化率达93%以上，产品收率达86%，产品主要质量指标符合国外同类产品指标。

北京化工大学这项研究成果标志着我国在用生物酶法合成生物柴油领域已经处于国际先进水平，技术上解决了酶法合成中的催化剂酶成本高、副产物难以回收等问题，并正在建设一套万吨级酶法合成生物柴油的工业化装置。成功解决了国内传统工艺（化学法）中，产量小、能耗高、产品转化率低，资源和能源浪费严重等一系列问题。是一项既有理论意义又有重大应用前景的成果。

市场专家点评

徐志文秦皇岛领先科技发展有限公司董事长兼总经理，同时还担任河北省秦皇岛市妇联执委、秦皇岛企业家协会副会长、秦皇岛市侨联委员等职务。

石油是世界各国主要战略物资，并且已占到全球商品能源消费中的40%。我国作为世界上第二大能源消费大国，且本国的石油资源十分有限的情况下，仅靠国内产量早已不能满足需求，对进口石油的依存度逐年增加，因此发展替代能源凸显其迫切性。另外，伴随着当前的油价高涨，以及人们对温室气体排放引发的全球变暖等环境问题日益关注，昔日踉踉跄跄前行的生物燃料骤然间前景光明，人们开始坚信这些燃料对环境是友好的，因为这些燃料基于可再生的动植物油而不是基于石油等一次性消耗的矿物原料。

根据对未来石油价格的趋势性分析，我们认为投资能源领域且作为企业的一种长远投资是有前景的。之所以选择了国家明确支持的生物柴油进行投资，主要基于以下两方面考虑：一是技术水平的先进性，通过了解北京化工大学的这项拥有自主知识产权又兼具理论和工业化实用价值的科技成果，在200吨/年酶法生物柴油装置运行试验表明，生物柴油转化率可达93%，产品收率达86%，产品纯度高于97%；二是市场前景好，我国作为柴油消费大国，目前每年柴油消费量为7000～8000万吨，其中有三分之一依赖进口。预计到2010年柴油的需求量将突破1亿吨，2015年将会达到1.3亿吨左右，缺口达3000万吨。若按照国际上采用比较广泛的标准（B10-B20标准）计算，到2010年国内生物柴油的市场需求量约为1000～2000万吨。由此看出，生物柴油市场非常广阔，我国的生物柴油市场更是有着极强的上升空间。

但仍需要指出的是，据统计，生物柴油制备成本的75％是原料成本，因此上马该型项目采用廉价原料是生物柴油能否规模化的关键。同时，生物柴油虽然属于国家能源产业化发展方向并予以明确支持，但仍需国家相关政策细节出台。

投资专家点评

周春兵新加坡中星资本资深顾问、上海国邦管理咨询公司首席顾问。曾先后在多家跨国公司担任产品经理、营销总监、总裁助理、高级咨询顾问等职位。

生物柴油这一概念最早是由德国工程师Dr. Rudolph Diesel于1897年就提出来并演示了使用花生油作燃料的发电机。由于取源简便而又快速获利的石油开采技术风靡全球，使生物柴油的开发利用技术被冷落了一百多年。随着石油的价格高涨、资源的日益枯竭和环境保护的迫切需求，生物柴油的开发利用又重新获得生机。据国际能源机构预测分析，到2015年，我国原油供给进口依存度将由现在的30%递增到50%以上。为防止能源短缺引发的灾难性局面的出现，我们就必须寻找到石化柴油的良好替代品。

北京化工大学谭天伟教授的“酶法合成生物柴油”项目与化学法生产生物柴油和传统的酶法合成生物柴油相比，具有明显的优势。特别是项目已经进行了中试并建立了万吨级的工业化生产装置，具备了良好的产业化基础，但在项目运作中还要注意以下几个方面：

一、尽快建立适当规模的样板示范线，该样板项目的可行性与经济效益应是完全基于市场化的运作情况下的真实结果，而不是中试前的研究数据或非经常性政府特殊支持下产生的补贴收入。

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关键字：乳化油的概述；乳化油的性能；发展现状；应用

中图分类号：C35文献标识码： A

1.乳化油的概述

对于以乳化油作为燃料取得节能作用的机理,国内外学术界尚有争辩,当前得到公认的乳化油焚烧机理为:(1)微爆效应的强化焚烧作用;(2)高温过热水蒸气的强化炉内辐射换热、水煤气反响、低空气比焚烧的节能作用及低温焚烧、下降热分化的改进烟气污染作用。尽管乳化油被广泛视为一种下降油耗、改进排放的有用办法[1],但是乳化油的推广应用规模仍非常有限,要使该技能大面积推广运用还有若干技能问题需求进一步处理。其中之一是乳化剂种类单一、报价较贵,很可能出现节油不节钱。其二是乳化油的安稳性问题,由于油水是不相容的,即便制备杰出的乳化油,跟着环境、条件的改动,放置时刻变长总会或多或少发作油水分离(沉降)、变形或破乳等不安稳表象,然后影响乳化油的运用。单一的乳化剂无法满意乳化油安稳性的需求,别的由于油品的种类、化学构成、轻重等都在不断地改变,所有这些都需求复配出不同的复合乳化剂来满意上述需求。对于上述问题,咱们制得了以ST系列为主的复合乳化剂,削减了乳化剂的参加量,下降了乳化油的本钱,进步了乳化油的安稳性,进一步改进了乳化技能。

2.乳化油的性能

理论研究标明，生物油和石油液体燃料尽管根本不相溶，但经过乳化技能能够将二者形成安稳作用较好的乳化油。考虑到乳化油构造和构成的复杂性，乳化过程中需求参加助乳化剂，这是由于助乳化剂有助于进步涣散液界面膜的机械强度。另一方面，乳化剂的浓度增大，也会有增溶的作用，这样乳化油安稳时刻能够延伸。一般来说，构造越接近，微乳化才能越强，安稳性越好。再从试验剖析来看将装备好的乳化油导入气缸，跟着温度的不断升高，掺混的水会比燃油先到达沸点，由于气化作用致使“微爆”表象，然后令乳化油进一步微粒化，增加了油滴和空气的触摸面积，使得乳化油的焚烧功率得到说到。另一方面，“微爆”使得 乳化油发作二次雾化，油气混合均匀度进步，下降了不完全焚烧的程度，削减炭烟和颗粒的生成，同样也进步了焚烧功率。能够看出装备好的乳化油焚烧排放的氮氧化物有所下降。分数都是 3%，其余部分为生物柴油。经过和生物柴油比较发现，发动机燃用生物柴油 － 生物油时焚烧始点拖延，焚烧持续期变短; 焚烧相位拖延; 最高焚烧压力变小，高温持续时刻变短; 跟着生物油含量的增加以上趋势变得更显着; 生物柴油的热功率略高于燃用含 10%生物油乳化油和 0 号柴油，显着高于含 20%生物油乳化油; 生物柴油的 NOX排放显着高于乳化油，而含 10%生物油的乳化油的 NOX排放与 0 号柴油适当; 与生物柴油比较，乳化油的碳烟排放较高，但仍低于 0 号柴油的碳烟排放 。

3. 乳化油发展现状

3.1生物乳化油的研究

因为生物油的黏度高、酸性较强以及着火功能差等缺陷，在柴油机上不能直接运用，但将生物油与柴油混合构成的乳化油能够战胜上述缺陷，能在柴油机上直接应用。西安交通大学黄勇成等在一台直喷式柴油机上对生物柴油 － 生物油乳化油的焚烧和排放特性进行了研讨。试验在一台四冲程直喷式单缸柴油机上进行并制备了生物油质量分数分别是 10% 和20% 的生物柴油 － 生物油乳化油其间的乳化剂质量分数都是 3%，其余有些为生物柴油。经过和生物柴油比较发现，发起机燃用生物柴油 － 生物油时焚烧始点拖延，焚烧持续期变短; 焚烧相位拖延; 最高焚烧压力变小，高温持续时刻变短; 跟着生物油含量的添加以上趋势变得更显着; 生物柴油的热效率略高于燃用含 10%生物油乳化油和 0 号柴油，显着高于含 20%生物油乳化油; 生物柴油的 NOX排放显着高于乳化油，而含 10%生物油的乳化油的 NOX排放与 0 号柴油适当; 与生物柴油比较，乳化油的碳烟排放较高，但仍低于 0 号柴油的碳烟排放。其乳化油长处在于能够直接应用到柴油机上，NOX排放少; 缺陷在于焚烧时刻短，燃油经济性通常。

3.2生物油 / 柴油制备及焚烧试验研究

因为生物油热安稳性差以及精馏技术的设备较为杂乱、本钱过高，所以想要尽早完成生物油有些替代柴油应用于柴油发起机上，较为简单有效的办法是乳化技术。东南大学的牛淼淼等选用司班 － 80/吐温80 复合乳化剂直接乳化热值较低的初始稻壳热解油，研讨剖析了 HLB 值( 亲水亲油平衡值) 和生物油份额对乳化油的安稳性影响规则，而且依据试验比照探讨了柴油、乳化油以及生物油的焚烧功能。该试验挑选生物油添加的质量比为 5% ～ 10%，复合乳化剂添加份额为 2.5%，选用恒温水浴锅控制乳化温度在 30 ～50℃ 之间，使用增力电动搅拌机来高速搅拌乳化生物油和柴油。试验发现当生物油油质量分数分别是 5%和 10%时，乳化的最好 HLB 值是 6． 0，前者安稳时刻为242h，后者安稳时刻为125h; 比较于柴油，生物油质量分数为 5%的有效热效率均匀添加了 6． 2%，10%的则添加了 10． 1%。在可燃极限内，乳化油的混合焚烧时刻得到添加，焚烧放热集中，而且它的等容度很高。

3.3微乳化油

微乳化油是归于热力学安稳、各项同性的单相微乳化系统，能够放置长时刻不分层，焚烧时能有效下降 NOX的排放量。美国内布拉斯加大学的 Hanna M等在乙醇 － 柴油混合燃料中参加大豆油基生物柴油，制造出安稳、清澈的乙醇 － 生物柴油 － 柴油微乳化油，研讨了组分浓度对乙醇 － 生物柴油 － 柴油三元系统相行动的影响。由三元规范溶液的相平衡理论，江苏大学的倪良等剖析研讨了微乳液的构成机理和构成条件，并找到了微乳化液各组分互比量的相平衡办法。长安大学的祁东辉等进行了对于生物柴油 －乙醇 － 水微乳化油的焚烧功能的试验研讨，结果表明微乳化油能够很大程度削减 NOX的排放量，而且不会对发起机其他功能产生严重影响。

4.乳化油的应用

4.1乳化柴油的应用

这些年作为一项节能及低排放技能乳化柴油的运用价值现已得到了大家的供认,可是乳化柴油的推广运用规模仍非常有限,还有若干技能问题需进一步处理。其中首要的问题是乳化剂报价较高。咱们在试验中制得了以ST系列为主的复配柴油乳化剂,其参加量少,制得的乳化柴油稳定性高,这些将进一步推进乳化柴油的广泛运用。

4.2乳化渣油的应用

在工业上渣油首要是作为燃料运用,但由于渣油的化学构成复杂,胶质和沥青质含量高,雾化作用差,致使焚烧作用不抱负,并且渣油中含有的有害成份随烟气排放后造成环境污染,损害人类健康。渣油掺水乳化后,作为燃料不只节约能源,进步焚烧功率,并且削减环境污染,下降烟气中氮氧化物、硫氧化物及烟尘的含量,跟着石油资源的日益短缺,渣油被不断增加地用作催化裂化质料。但由于其化学性质的影响,渣油催化裂化仍面临着许多技能艰难,艰难之一即是雾化方法。咱们经过多年研讨,将乳化技能引入到了催化裂化技能当中,以不一样掺渣比的乳化重油作为催化裂化质料,以/微爆理论为根底,改变了传统的雾化形式,并取得了很好的研讨结果。

结束语：油品乳化技能有着非常好的运用前景,当前不论是试验室研讨还是工业运用等都取得了较好的作用。这篇文章经过对不一样油品的乳化研讨得到了很多的有关乳化油的物性数据,它将为乳化油的工业运用供给必要的试验数据及理论依据。油品乳化不只是运用于柴油和燃料油的焚烧方面,本研讨还将其运用于催化裂化技能中改进了传统的雾化方法,使催化裂化质料的雾化作用得到了明显的改进,这使得乳化技能的运用得到了进一步的开展。

参考文献:[1]吴新文. 井下乳化液过滤系统优化改造技术[J]. 山东煤炭科技,2014,02:116-117.

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能源是人类社会赖以生存和发展的基础。随着经济的飞速发展,我国能源消耗快速增长,已跃居世界第二大能源消费国。我国能源总量和人均占有量却严重不足,石油供需约缺口1亿吨,天然气供需约缺口400亿标准立方米。而且,由于清洁利用的技术难度较大,化石能源在使用过程中引发了诸多的环境问题。生物质能是第四大一次能源,又是唯一可存储和运输的可再生能源。发展生物质能将缓解能源紧缺的现状和减少化石能源造成的环境污染。我国幅员辽阔,又是农业大国,生物质资源十分丰富。据测算,我国目前可供开发利用的生物质能源约折合7.5亿吨标准煤。国家“十一五”发展规划明确提出“加快发展生物质能”。同时,随着化石资源日益枯竭,化学工业的原料也将逐步由石油等碳氢化合物向以生物质为代表的碳水化合物过渡。目前,世界各国纷纷把发展生物质经济作为可持续发展的重要战略之一。以生物质资源替代化石资源,转化为能源和化工原料的研究受到普遍重视。政府、科研机构和道化学、杜邦、中石油、中石化、中粮等大型企业争相研发和储备相关技术,并取得了一系列重大进展。海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和龙岩卓越新能源发展有限公司,依托我国自主知识产权的生物柴油生产技术,相继建成规模超过万吨的生产线,产品达到了国外同类产品的质量标准,各项性能与0#轻质柴油相当,经济效益和社会效益俱佳。我国对以生物质为原料生产化学品(即生物基化学品)极为重视,已列入科技攻关的重点。例如,生物柴油生产过程中大量副产的甘油是一种极具吸引力的非化石来源的绿色化工基础原料。从甘油出发生产1,2-丙二醇、1,3-丙二醇和环氧氯丙烷等大宗化工产品,已经实现或接近产业化。新兴产业的发展,最根本的是靠科技的力量,最关键的是要大幅度提高自主创新能力,其核心是人才的竞争。浙江是经济大省和能源小省,能源资源低于全国平均水平,一次能源消费自给率仅为5%;而气候条件优越,是我国高产综合农业区,森林覆盖率达60%,生物质资源居全国前列。浙江省乃至全国的生物质能源产业和生物质化学工业的蓬勃发展,对生物质化学工程人才的需求十分迫切。

二、生物质化学工程人才的知识结构

生物质化学工程(专业)模块是一个新生事物,并未包含在《全国普通高等学校本科专业目录》之中。在《专业目录》中与之接近的是生物工程专业。生物工程专业培养掌握现代工业生物技术基础理论及其产业化的原理、技术方法、生物过程工程、工程设计和生物产品开发等知识与能力的高级专业人才。生物工程专业重点关注围绕生物技术进行的工程应用,而生物质化学工程重点关注通过化学工程技术(包括生物化工技术)对生物质资源进行加工利用的工业过程。可见,生物质化学工程(专业)模块与生物工程专业的人才培养目标和知识体系存在着明显差异,其人才培养模式仍处于探索之中。生物质的组织结构与常规化石资源相似,加工利用化石资源的化学工程技术无需做大的改动,即可应用于生物质资源。但是,生物质的种类繁多,分别具有不同的特点和属性,利用技术远比化石资源复杂与多样。可见,生物质化学工程人才必须具有扎实的化学工程基础,并熟悉各类生物质资源的特点、用途和转化利用方式。因此,浙江工业大学将生物质化学工程人才的培养目标定位为:既能把握和解决各种化工过程的共性问题,胜任化工、医药、环保和能源等多个领域的科学研究、工艺开发、装置设计和生产管理等工作;又能将化学工程的基础知识灵活运用于生物质资源的转化利用和生物质化工产品的生产开发等领域,胜任生物质能源和生物质化工等新兴行业的工作。

三、生物质化学工程人才培养的探索与实践

(一)组织高水平学术会议,营造人才培养氛围

2007年4月,浙江工业大学与中国工程院化工、冶金与材料工程学部和浙江省科技厅共同主办了“浙江省生物质能源与化工论坛”。中国工程院学部工作局李仁涵副局长分析了我国能源技术的发展状况,强调了发展生物质能需注意工艺过程的绿色化。浙江省科技厅寿剑刚副厅长介绍了浙江省能源消费状况和新能源技术研发动态,鼓励省内外的科技工作者为改善浙江省能源紧缺现状而努力工作。浙江工业大学党委书记汪晓村回顾了浙江工业大学的发展历程,介绍了浙江工业大学化学工程学科在生物质能源领域的科学研究特色和人才培养思路。浙江工业大学的计建炳教授和石油化工科学研究院的蒋福康教授主持了学术交流与讨论。闵恩泽、李大东、舒兴田、岑可法、沈寅初、汪燮卿等六位院士分别从我国发展生物能源的机遇与挑战、我国生物质能源产业发展状况、生物质燃料(清洁汽柴油、生物柴油)利用技术、生物柴油联生产物利用技术和以生物质为原料进行化工生产等几个方面进行了精辟论述。2009年4月,浙江工业大学承办了“中国工程院工程科技论坛第84场———生产生物质燃料的原料与技术”。浙江工业大学副校长马淳安教授在开幕式上致辞,介绍了浙江工业大学化学工程学科在生物质能源领域开展的科学研究和人才培养工作。浙江省可再生能源利用技术重大科技专项咨询专家组组长、浙江工业大学化工与材料学院生物质能源工程研究中心主任计建炳教授主持了学术交流与讨论。国家最高科学技术奖获得者、两院院士闵恩泽做了题为“21世纪崛起的生物柴油产业”的报告,重点阐释了我国发展生物能源和生物质化工的机遇与挑战。在两次会议上,来自石油化工研究院、清华大学、浙江大学、浙江工业大学、浙江省农业科学院、中国林业科学研究院和中粮集团等单位的专家学者分别介绍了生物质原料植物的选育、生物质原料的收储运物流供应体系、生物质原料的梯级利用、生物质液体燃料的制取技术、生物柴油的生产实践及其副产物综合利用和生产生物柴油的反应器技术等方面的研究进展。会议期间,闵恩泽院士等人应邀参加了浙江工业大学化学工程与工艺专业建设暨生物质化学工程专业方向建设研讨会。闵恩泽院士指出,迈入21世纪以来,针对日趋严峻的能源危机和环境危机,国家高度重视能源替代战略的发展和部署,新能源代替传统能源、优势能源代替稀缺能源、可再生资源代替非可再生资源是大势所趋;因此,化学工程与工艺专业根据国家发展需求调整学科设置、进一步促进交叉学科的发展也势在必行。闵恩泽院士认为,在降低能耗和保护环境的时代背景下,生物质能源和生物质化工的产业发展为生物质化学工程人才提供了广阔的发展空间,生物质化学工程(专业)方向的建设思路符合当今化工产业的发展趋势。近距离接触学术泰斗,聆听专业领域的前沿进展,极大地激发了学生们的学习兴趣。通过组织高水平学术会议,浙江工业大学营造了培养生物质化学工程人才的良好氛围。

(二)理论与实验课程体系

根据人才培养目标定位,浙江工业大学将生物质化学工程(专业)模块的主干学科确定为化学工程与技术,针对生物质资源加工利用过程的特点,对化工原理、化学反应工程、化工热力学、化学工艺学、化工设计、分离工程和化工过程分析与合成等主干课程的教学内容进行了梳理。此外,增设了生物质化学与工艺学和生物质工程两门专业课程。生物质化学与工艺学重点讲授糖类、淀粉、油脂、纤维素、木质素、甲壳素、蛋白质、氨基酸等生物质的结构、性质、用途,以及加工转化为化工产品的生产工艺。生物质工程从原料工程学、转化过程工程学和产品工程学等角度出发,为学生讲授生物质资源转化利用过程中的工程原理、工程技术和生产实例。化学工程与工艺国家特色专业综合实验室在中央与地方共建高等学校共建专项资金的资助下,为生物质化学工程(专业)方向增设了酯交换法制备生物柴油和生物质热解制备生物原油两个实验,并在积极筹备开设生物柴油品质测定、淀粉基两性天然高分子改性絮凝剂的制备和易降解型纤维素-聚乙烯复合材料的制备等实验。

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关键词:柴油;加氢脱硫;催化剂;硫化物

中图分类号:TE624文献标识码:A

文章编号:1009-2374 (2010)25-0013-02

燃料油油中的含硫化合物燃烧后转化为SOx,排放到大气中会形成酸雨,是汽车尾气中的主要污染物之一。更重要的是尾气中SOx会导致尾气转化催化剂产生不可逆中毒,显著降低尾气转化器对氧化氮(NOx)、未完全燃烧烃类、颗粒物等的转化效率,对环境造成严重污染。因此,生产低硫清洁燃料已引起了人们广泛重视。由已经出台的欧美各国柴油环保法规来看,限制硫和多环芳烃的含量是生产清洁柴油的关键问题。对柴油的硫含量,至2005年欧美限制在50μg・g-1以下,进一步还要降低至15μg・g-1以下,柴油生产正朝着零硫(硫含量小于1μg・g-1)方向发展。在我国,2005年起北京执行欧Ⅱ标准柴油规范,要求其硫含量小于3×10-4,而2008年将执行更为严格的欧标准柴油规范。

目前催化加氢、催化氧化、选择吸附、生物脱硫等技术是常用的脱硫技术。本文主要介绍加氢脱硫技术方面的进展。

1柴油馏分中的含硫化合物

柴油成品燃料一般都是由中间馏分、催化裂解直馏瓦斯油(FCC LGO)和焦化瓦斯油(Coker Gas Oil)调和精制而得。其中的含硫化合物主要有脂肪族硫化物、硫醚、二苯并噻吩(DBT),烷基苯并噻吩和烷基二苯并噻吩等。其中较难脱除的是二苯并噻吩、烷基苯并噻吩和烷基俄苯并噻吩等噻吩类化合物。尤其以有位阻的4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)最难脱除。

2柴油中硫化物加氢脱硫机理

烷基取代的反应主要经过两条反应路径 :一条是原子直接从噻吩分子中脱除(直接脱硫反应(DDS));另一条是一个芳香环先加氢饱和,然后才发生-键的断裂(加氢反应(HYD))两条反应路线都经过一个共同的部分加氢的中间体这两条反应路径同时进行,至于哪一个占主导地位要看硫化物的性质,反应条件和所用的催化剂等方面的情况。

柴油深度和超深度加氢脱硫在反应机理上与常规的加氢脱硫有显著的差异,需要脱除4,6- 二甲基二苯并噻吩及2,4,6- 三甲基二苯并噻吩类结构复杂且有位阻效应影响的硫化物。

3催化剂的研究进展

早期的加氢精制催化剂是金属性的催化剂,即采用纯钼或钨的金属或硫化物来制备加氢催化剂。这一类催化剂通常具有较高的加氢活性,但是由于制备成本高,理化性能可调性差,存在相当大比例的金属堆集,因而金属不能得到充分利用,影响了催化剂活性的发挥,现在基本不用这类催化剂。

现在广泛使用的加氢精制催化剂多为负载型催化剂。负载型固体催化剂一般由载体和活性组分组成。载体在催化剂中的作用主要有以下几个方面:增加有效表面和提供合适的孔结构;提高催化剂的热稳定性;提供活性中心,提高催化剂活性和选择性;节省活性组分,降低成本;增加催化剂的抗毒性能及提高催化剂的机械强度。最常用的Al2O3由于其具有优良的高比表面是首选载体。

1978年Tauster等人提出了金属-载体之间存在“强相互作用” (Support-Metal Strong Interaction,SMSD)的观点。自上世纪90年代起,金属和载体间相互作用(MSD)便成了催化研究中一个十分活跃的研究领域。研究者逐渐认识到:在负载型催化剂表面上,活性金属之所以能够“均匀地”分散开来,其根源在于载体表面上存在着某些“中心”,金属是通过与这些中心相互作用,生成金属载体间相互作用复合物,从而将活性金属固定在载体表面上。因此,金属-载体之间相互作用的研究也越来越多。李冬燕等人在 10% H2/N2流动气氛下,用程序升温还原方法由相应的磷酸盐合成了二氧化钛负载磷化镍(Ni2P/TiO2)催化剂,在高压连续流动固定床反应装置上以噻吩为模型化合物,考察该催化剂的制备条件对其加氢脱硫性能的影响。结果表明,由Ni/P摩尔比为1/2和1/3的前驱体制备的催化剂表面仅出现Ni2P物相;由Ni/P摩尔比为1/1的前驱体制备的催化剂表面出现的主要物相为Ni2P,同时还存在少量Ni12P5相。催化剂的比表面积随前驱体中Ni和P含量的增加而减小。在温度370℃,压力3.0 MPa,VHSV为2 h-1,氢油比(v/v)为450 的反应条件下,由Ni负载量为15%(wt)、Ni/P摩尔比为1/2的前驱体所制得Ni2P/TiO2催化剂对含硫0.1%(wt)油具有接近100 %的脱硫转化率,并有良好的稳定性。加氢脱硫反应工艺条件研究结果表明:压力、液时进料体积空速以及氢油比对Ni2P/TiO2催化剂对噻吩加氢脱硫性能影响在较宽的范围内变化不大。反应温度对该催化剂上的噻吩加氢脱硫反应的影响较大,当反应温度高于300℃,催化剂对噻吩加氢脱硫性能达到接近100%的脱硫率。赵德玉研制出一种新型高效脱硫催化剂,能够深度脱出汽油、柴油以及粗笨中的有机硫,含量为40000ppm的噻吩转化率在99.94%以上。该催化剂的载体是由r-Al2O3经Ti改性而成,活性组分分别为MoO3和CoO组成,助剂为P、B、Ni、W,该催化剂的所有活性组分均是高度分散的。实验中得到的最佳的催化剂为加入1%P元素助剂,CoO为2%,MoO3为7.3%,噻吩的转化率可以达到99.94%。林凌等在Mo-Ni-P-O浸渍液中添加一定量的极性有机物如柠檬酸等,采用共浸渍法制备了一种不需预硫化和焙烧也具有较高加氢脱硫活性的MoNiP/Al2O3催化剂,并用N2吸附,程序升温还原。结果表明,柠檬酸的添加削弱了金属组分与载体间的相互作用,有利于金属组分在载体表面的分散,且改善了催化剂的还原性,使催化剂在与含硫反应物料接触过程中自发硫化,从而有利于催化剂加氢脱硫活性的提高。

4结语

低硫化是今后车用柴油燃料的一个发展趋势。研制开发高效稳定的加氢脱硫催化剂和对现有加氢工艺的改造和升级是加氢脱硫技术研究的主要方向。

参考文献

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脂肪酶（Ec.3.1.1.3）即三酰基甘油酰基水解酶，可催化甘油三酯分解成甘油二酯、甘油单酯、甘油和脂肪酸，是一类特殊的酯键水解酶，脂肪酶以氨基酸为基本组成单位，一般只有一条多肽链，催化活性仅决定于蛋白质结构。目前，以生物催化为核心内容的工业生物技术在支撑新世纪社会进步与经济发展的技术体系中的地位已经被提到空前的战略高度[1]，作为一种生物催化剂，脂肪酶具有一般催化剂高效性、高选择性、反应条件温和等共同优点，是绿色环保的催化剂，对于生化、食品等生活和生产的各个领域的科学发展，有着非常重要意义。

1 脂肪酶概述

脂肪酶于1834年被发现，是生物体内极其重要的代谢酶，在油、水界面和有机相中起作用，具有良好的立体选择性，以长链脂肪酸酯为天然底物，能在聚合过程中能保持单体上的活性基团，1986年以来，Klibanov等人突破传统酶学思想限制，对界面酶学和非水酶学方面取得了突破性研究成果，使脂肪酶在医药、食品、洗涤剂、材料合成、污水处理等方面均得到了应用，在有机相中，脂肪酶还能催化酯合成、酯交换反应、酯聚合反应、肽合成和酰胺合成等，能在常温常压下，得到其他方法难以得到的产品。此外，脂肪酶来源广泛、催化功能多，催化底物广泛、环保高效，降低了生产成本，提高了经济效益。

2 脂肪酶的应用

2.1 脂肪酶可催化合成可生物降解高分子

目前，人们所依赖的、在生产生活中使用的高分子材料，依然是难以进行生物降解的材料，它们已经给人们的日常生活和社会带来了诸多的不便和危害，更严重的是对自然环境造成了极大的污染，在目前研究可降解材料的方法如天然高分子改造法，原料在受热熔化前就开始分解，难以加工成型，只能通过溶液法加工，产量小，应用范围小；化学合成法一般在高温高压条件进行反应，工艺复杂，副产品多，大部分催化剂带有一定的毒性，成本高，生物相容性较差，相对于上述两种方法，生物合成法则是利用酶来合成目标产品，酶的反应条件温和，具有相对专一性，快速高效，成本较低，产品生物相容性好，能克服了上述两种方法的缺点和微生物法代谢产物复杂，产物分离困难的劣势，脂肪酶可以催化聚酯类可生物降解高分子的合成.在已知的研究中，脂肪酶已经成功催化非手性羧酸衍生物、手性羧酸衍生物等方面有了成功的实例。Wang等[2]利用南极假丝酵母脂肪酶（CALB）高效区域选择性酰化合成6-氮尿苷的5''-O-单酯，结果表明，不同类型的酰基供体对CALB的活性具有很重要的影响，以色列（Gutman）[4]研究小组以线性羟基酸甲酯做单体，用猪胰脂肪酶作为催化剂，在有机溶剂中合成了聚羟基酸甲酯，分子量提高到12KD左右，并制成了这种聚酯的薄膜制品。

2.2 脂肪酶在手性药物拆分中的应用

手性是与人们生活关系密切的自然界本质属性之一，对映体在自然界中普遍存在，在构成生物体的基本物质中，包括核酸、蛋白质、糖类等分子都是手性分子，因此相关的许多药物，包括农药和除草剂等也都是光学活性化合物，因为手性药物进入生物体内后，其药理和生理作用多与其和体内靶分子之间的手性匹配和分子识别能力有关[3]，手性新药的开发，即选择合成路线中某一个手性中间体进行不对称合成或拆分，再合成单一的手性药物，此法副产物少，容易对目标产物进行分离，常温常压下即可反应，减少了能源消耗和环境污染；脂肪酶的高度立体选择性使制备的单一手性化合物光学纯度较高，脂肪酶在手性药物中的应用愈加广泛.脂肪酶可对环氧丙醇类手性药物中间体、2-取代丙酸类手性中间体的拆分等药物进行拆分.日本田边制药成功地用脂肪酶拆分了外消旋的甲基-3-（4-甲氧基苯基）环氧丙酯，制备了（-）-（2R，3S）-3-（4-甲氧基苯基）环氧丙酰胺，它是生产硫氮卓酮（一种心血管药物）的手性前体，非甾体抗炎药物，如酮基布洛芬（keto-profen）、萘普生（naproxen）、布洛芬（ibuprofen）等的另一种非常重要的手性中间体2-芳基丙酸（CH3CHArCOOH）已经实现工业化，英国的Chiroscience手性技术公司、西班牙Laboratories Menarini公司以实现大规模生产。

2.3 在三甘酯结构测定中的应用

脂肪酶可根据其底物专一性来分类，例如：青霉（Penici

llium sp.）、米黑毛霉（Mucor miehei）所产脂肪酶作用于甘油1位和3位羟基，定义为1，3专一性脂肪酶；而柱状假丝酵母（Candida cylindracea）、假单胞菌（Pseudomona sp.）及染色粘性菌（Chromobacterium viscosum）所产脂肪酶为随机水解酶[4]，并且白地霉（Geatrichum candium）产脂肪酶对顺式不饱和脂肪酸，如油酸具有选择性，而米黑毛霉（M.miehei）的脂肪酶则同样不与多不饱和脂肪酸（PUFA），如γ-亚油酸和二十二碳六烯酸（DHA）作用，对脂肪激素敏感的脂肪酶则可优先从三甘酯中释放PUFA[10]。所以，用某种特定的脂肪酶催化不同类型的脂肪酸酯，从其水解产物可推测三甘酯的结构。

2.4 脂肪酶在食品加工中的应用

在焙烤食品、乳制品等食品加工产业中，脂肪酶的应用范围日益广泛。如，在面包生面团中加入脂肪酶可水解甘油三酯，改善面团的流变学特性，增强面团对发酵的耐受性，增大面包体积，改善面包芯的柔软性和组织结构，且有二次增白作用；脂肪酶与葡萄糖氧化酶配合使用，能够取代化学添加剂溴酸钾，提高烘焙品质、改善面包质地、延长保质期，在油脂加工方面，脂肪酶可以催化水解、酯交换、酯化等反应，脂肪酶还广泛应用于乳制品工业中，可以加强奶粉和奶酪的风味、缩短成熟期、对乳脂和奶油进行脂解改性等，其中脂肪酶作用于乳脂产生游离脂肪酸，进而形成有挥发性的异戊醛、二乙酰、3-羟基丁酮等呈味物质，改善了奶酪风味，并产生特殊香味[16]。此外，脂肪酶在肉制品加工过程中除去多余的脂肪，并改善产品的风味等。

2.5 脂肪酶在制造生物柴油方面的应用

现今社会，随着人类对石油、燃气等不可再生能源的依赖不断加强，而太阳能、风能地热等可再生资源的应用。还尚未成熟，以生物手段研发新的可再生能源就成为不可避免的一种具有较高可行性的手段，生物柴油就是其中一种，是指以可产生油料的动物、植物、微生物及各种油脂（如动物油脂、油料作物、工程微藻、垃圾油等）为原料，以合适的生物手段将其转化成为再生性柴油燃料，而最典型的生物柴油是脂肪酸甲脂，利用合适的脂肪酶针对不同的原料进行处理，控制反应温度、pH和水的溶质含量，可达到较高的转酯率。脂肪酶催化制备生物柴油是一些列的水解和酯化过程，三甘酯经过两步水解，最终产物为单甘酯和脂肪酸，脂肪酸与短链醇酯化还成为脂肪酸烷基酯，此过程不断进行至反应完全，目前，南极假丝酵母、洋葱假单胞菌、荧光假单胞菌和猪胰脂肪酶等均可用于催化制备生物柴油原料，主要包括游离脂肪酶法和固定化脂肪酶法。但由于脂肪酶较多适用于长链脂肪醇的转酯化反应，对短链脂肪醇的效果不甚明显，所需酶类的成本较高，可使用时间较短，重复利用率不高等缺点，目前国内外都尚未将脂肪酶催化合成生物柴油进行较大规模化的工业生产。

3 前景展望

除上述以外，脂肪酶在生产生物柴油、生产日化制品、早脂肪酸化学、嗜酸耐热菌种鉴定等多个方面具有不同程度的应用，随着酶品种的开发，酶固定化技术的研究以及相应生物反应器的使用，脂肪酶在众多领域的应用将更快捷，具有广阔的前景。

参考文献：

[1]王智、苟小军，脂肪酶在生物化工中的应用[J].成都大学学报，2003，22（1）：1-7.

[2]张开平、惠明，微生物脂肪酶的应用领域及研究进展[J].河南工业大学学报（自然科学版），2012，33（1）：90.

[3]王普善，加速手性技术的开发-迎接世界制药工业的手性挑战（一）[J].中国新药杂志，1998，7（5）：335.

篇9

硫是自然存在于柴油中的一种有害物质。柴油中的硫在高温燃烧时生成硫的氧化物，不仅腐蚀损坏发动机部件，而且排到空气中还会形成酸雨，破坏生态环境。SO2 已成为我国大气环境主要污染物之一，20世纪90年代初，全国排放SO2为1860多万吨。1998年达到2090×104吨。

此外，硫还会使机动车尾气处理催化剂中毒，降低其催化活性，增加NOx和颗粒污染物的排放，加重城市环境的污染。因此，机动车必须使用超低硫的清洁柴油，石油加工企业必须对柴油进行深度脱硫。

关键词：硫含量 柴油

现今柴油脱硫技术主要有加氢脱硫技术，催化裂化技术，氧化技术和吸附技术等等。随着当今柴油市场的迫切需求，新的工艺方法的发展得到了很大的促进。

一、加氢脱硫（HDS）技术

柴油深度脱硫，最经济的方法是使用超高活性的催化剂。因此近年来，国外各公司在不断改进柴油精制技术的同时，还开发了活性大幅度提高、性能优异的脱硫催化剂。

1.国外催化加氢脱硫

美国Mobile公司成功开发了第三代Octgain技术，Octgain是一种低压下操作的固定床加氢脱硫工艺，其特点是使用专利催化剂，在保证辛烷值不损失的前提下，降低硫含量和烯烃含量，而生产成本远低于FCC汽油加氢脱硫过程。Octgain技术经过三代技术改进，第三代技术（OCT 220）不仅能够脱硫还能控制C5的收率和产品的辛烷值。工艺过程为两段反应过程，第一段是将FCC汽油进行加氢精制脱硫，中间产品因加氢而使辛烷值降低；第二段利用催化剂回复第一段中间产品油的辛烷值，该技术没有分离的中间急冷催化剂床层，提高了控制和操作的灵活性。

2.国内加氢脱硫技术

石油化工研究院（RIPP）的SSHT技术，采用非贵金属RN-1催化剂，在6.4～12.OMPa氢分压下，分别加工芳烃体积含量小于30%的直馏柴油馏分及芳烃体积含量大于50%的催化裂化柴油馏分，空速为1.0h-1，可以获取硫含量小于30μg·g-1的柴油。

已工业化的国产加氢脱硫催化剂有：RN—1，RN—10，FH—5A，FH—98，FDS等牌号。其金属组分分别是：Co—Mo、W—Ni、W—Mo—Ni或W—Mo—Co—Ni，载体为A12O3或A12O3-SiO2[1]。

二、催化裂化脱硫

美国Grace Davison公司开发的能直接降低催化裂化汽油硫含量的GSR技术，采用了高基质活性超稳Y催化剂和循环提升管装置。通过对USY分子筛的改性，得到第三代汽油脱硫催化剂GFS，能选择性的裂化汽油中的硫化物，脱硫率为40% ，该技术在欧洲已经工业化。

三、国内外柴油氧化脱硫技术

1.ASR—2技术

ASR—2氧化脱硫技术是由UniPure公司开发的。ASR—2脱硫技术具有投资和操作费用低、操作条件缓和、不需要氢源、能耗低、无污染物排放、能生产超低硫油品、装置建设灵活、适应小型炼厂和燃料分销网点的油品脱硫要求等诸多特点。ASR—2脱硫技术的工艺如下：含硫柴油与携带氧化剂及催化剂的水相在反应器内混合，在常压和121℃的条件下将噻吩类含硫化合物氧化成砜。反应过程中氧化剂的消耗非常少，反应停留时间不到5min就能达到完全反应，含有再生催化剂和砜的水相与油相分离后送至再生部分，除去砜并再生催化剂。

AsR—2脱硫技术经济评价：投资费用比现有的高压加氢装置低50% 以上，操作费用仅为高压加氢装置的40% 。

2.日本PEC技术

日本石油能源中心（PEC）开发的过氧化氢技术是在30%过氧化氢水溶液中加入一定量的羧酸（如醋酸或三氟醋酸），然后按一定比例将此过氧化氢混合液加到含硫油中并搅拌混合。该方法脱硫率高，同时可脱氮，但存在氧化剂成本高、硫化物用途未解决等问题，没有柴油收率指标。

3.超声波氧化技术

超声波脱硫的技术方案与技术特点：将石油燃料与氢过氧化物、表面活性剂和水进行液体混合，形成一种水相—有机相的混合介质。将这种混合介质连续注入到超声波室。经超声波作用后从超声波室流出来的混合物便可很容易地分层，成为水相和有机相，其中的有机相即为脱硫的石油燃料。超声波脱硫技术的显著特点是操作简单，生产成本较低。

4.TS-1催化氧化技术

在常压低温下，采用催化氧化法将柴油中的非极性有机硫化物氧化为易于除去的极性有机硫化物，硫醚和噻吩氧化为亚砜及砜等氧化形态存在的有机硫化物。甲酸、乙酸（助催化剂）和 TS—l催化剂的作用下与氧气生成有机过酸，过酸放出原子氧，将RSR催化氧化为亚砜RSOR和砜RSO2R；烷基噻吩、苯并噻吩、二苯并噻吩则被催化氧化为高度活性的噻吩二硫化物（砜类化合物）。过氧酸自身则还原为酸 [2，3]。

5.国内研究情况

石油大学吕志风等采用30%双氧水—甲酸（体积比1：1）作为氧化剂，油剂比10：1，将FCC柴油中的硫化合物氧化成亚砜类化合物，氧化反应在40℃和70℃各反应1 h，然后采用DMF作萃取剂，油剂比2：1，萃取时间为10 min，脱硫率64%，油品收率70%～80%。该方法主要问题：反应时间长、脱硫率和收率低、成本高。

6.生物氧化技术

生物脱硫主要利用细菌的新陈代谢过程来脱除石油中的含硫化合物，也称为微生物脱硫或生物催化脱硫。生物脱硫的关键技术，最主要的是找到有效的菌种，其次是高活性、高选择性、高稳定性（长寿命）生物催化剂制备、生物反应器工程设计和脱硫产品的分离与净化。由于原油和油品的硫化物组成各异，而且有多种硫化物同时存在，因而从自然界中寻找合适的菌种难度较大，影响了生物脱硫技术工业化的进程[4]。

四、吸附脱硫

美国Exxon公司近期开发了一种柴油深度脱硫技术，该技术采用两段脱硫工艺，柴油首先进行加氢精制，脱除其中的大部分较易脱除的硫，而对二苯并噻吩等化合物中较难脱除的硫，则采用吸附法脱除。吸附剂为活性炭、活性焦炭等，采用该技术可使柴油中的硫含量从1000 μg·g-1降到20 μg·g-1以下。其投资费用远低于单独应用加氢法的脱硫过程，并且工艺过程简单、易操作。但要求吸附剂有较高的容硫量、易再生， 以延长吸附-再生的操作周期[5]。

很多吸附剂都具有从汽油中脱除含硫、含氧或含氮的极性有机化合物的能力，特别是各种分子筛和复合氧化物等能选择性的吸附一系列含硫化合物，吸附法脱硫是一项新出现的技术，它的经济效益相当诱人。IRVAD技术和S—Zorb技术均是吸附法脱硫技术，投资少，操作成本低.具有广阔的前景。

参考文献

[1]马伯文.清洁燃料生产技术.北京：中国石化出版社，2001.1

[2] 李良助.有机合成中氧化还原反应[M].北京：高等教育出版社，1989.

[3] 徐寿昌.有机化学[M].北京：高等教育出版社，1993

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论文摘要:系统介绍了复合柴油的作用机理、研究配制及应用发展。

1

概述

复合柴油是将水和柴油通过复合剂和复合设备复合形成的油包水(W/O)型乳液。早在100多年前，就已有人掺水使用柴油，但是因为那时的柴油掺水技术水平较低，收益不够明显以及石油危机尚未突出等原因，而使柴油掺水技术处于缓慢发展的状态。50年代末，由于环境保护需要以及石油危机等原因，柴油掺水应用技术才获得重视。到了70年代，柴油掺水技术进入到实用性的发展阶段。美国、前苏联、日本等工业发达国家竞相把柴油掺水技术列为国家重点开发研究项目，对掺水复合柴油的复合手段、复合工艺、复合装置、表面活性剂、复合机理及其燃烧动力学和对内燃机的磨损腐蚀以及规格化、商品化等多方面都进行了大量的实验和深入研究。大量的研究表明:油水混合燃料能极大地改善排放污染，节省燃油。同时，柴油掺水复合燃料对内燃机不但没有腐蚀和增加磨损的问题，反而能起到清洗剂的作用，可以降低内燃机维修费用。目前，世界各国研究燃油掺水技术的专业机构空前增加，专利文献和学术论文如雨后春笋般地涌现。在日本、美国、德国等，柴油复合剂早已作为商品销售，现已开发出第三代或第四代产品。日本专营复合油的萨米特公司推出的H一106 ， H一107复合剂产品，销往东南亚各国。纵观柴油掺水技术的过去和现在，它已显示出了强大的生命力。

2复合柴油的节能、降污原理及复合机理

2.1复合柴油节能、降污原理

2.1.1“微爆”效应(二次雾化)

目前，国内外大多数专家认为复合柴油的节能是由于乳液内部的微小水珠的“微爆”效应引起的或称二次雾化。微爆是在高温环境下，由两种或多种有不同挥发性的液体的汽化引起的。由于液体的扩散速度是有限的，稳定性差的液体就会覆盖在表面，从而导致液滴迅速升温。一旦温度达到某个组分的过热极限，微爆就会伴随连续产生并变大的泡核而发生。微爆的作用是提高油滴的表面活化能。复合柴油为油包水(W/0 )型乳液，外相为柴油，内相为水。由于油的沸点比水高，所以受热时水总是先达到沸点而沸腾或蒸发。当油滴内部的压力超过油的表面张力和环境压力之和时，水汽将冲破油膜的阻力而使油滴爆炸，形成更细小的油滴。爆炸后的油滴更细小，因此燃烧更完全，从而达到节能效果。

2.1.2化学效应

有文献对复合油的燃烧化学进行了研究，提出了水煤气反应的重要性，燃料中由于高温裂解产生的碳粒子，能与水蒸气反应生成CO和H2，使碳粒子能充分燃烧，提高了燃烧效率，降低了排烟中的烟尘含量。复合柴油在柴油机燃烧室高温高压条件下发生化学反应，由于复合油中水的存在，促使产生了许多OH"基团，使得消除积炭的反应()速度加快，从而达到降污的目的。有文献提出了其他一些用于解释复合油节能降污的观点，例如掺混效应、汽提效应、改善燃料与空气的混合比例减少过剩空气系数以大幅度降低氮氧化物()的产生等。

2.2柴油复合机理

复合柴油是由普通柴油、水、表面活性剂、助表面活性剂组成。柴油和水是两相互不相溶的体系，作为油包水的乳液，水是分散相，为使水的微小液滴在两相交流中足够稳定，须使用表面活性剂。柴油复合剂能使乳液稳定的因素有二:其一，降低了油一水界面张力，即降低了吉布斯函数，有利于乳液的稳定存在;其二，柴油复合剂的分子在界面处作定向吸附，生成具有一定机械强度的薄膜，阻止分散相液滴的合并聚集。由于乳液中液滴分子作不停顿的布朗运动，频繁地相互碰撞，如果界面膜的强度较小，在碰撞中界面膜容易破裂成液滴合并。因此，柴油复合剂需要二种或二种以上的表面活性剂复配而成，这种复配的柴油复合剂所形成的界面膜有较高的膜弹性，所形成的乳液也比较稳定。目前柴油复合剂的配方根据其结构大致分为五种类型:①阴离子型有烷基磺酸盐类、烷基苯磺酸盐类、烷基蔡磺酸盐类、脂肪酸皂类、烷基醋墟泊酸磺酸盐类等;②阳离子型有简单胺盐类、季胺盐类等;③非离子型有脂类，如脂肪酸聚氧乙烯醋、脂肪酸山梨醇醋;醚类，如脂肪醇聚氧乙烯醚，烷基苯酚聚氧乙烯醚，脂肪醇山梨醇脂聚氧乙烯醚;酞胺类，如烷基醇酞胺等;$两型离子型有梭酸类、硫酸类、磺酸类等;④高分子型有天然水溶性胶类、淀粉衍生物类、纤维素类、合成水溶性高分子类等。

3复合柴油的配制及性能

3.1复合剂配方成分的筛选依据

(1)亲油基团与油相具有相似结构的复合剂复合效果好。根据相似相溶原理，要求复合剂的憎水基团的结构和油的结构越相似越好。结构与柴油越相似，界面上的吸附作用也就越强，这样就能既可使油水界面张力降低得多，又能使界面膜的强度大，因而稳定性就好。根据多种活性剂的性能试验筛选最终选择了与柴油的主要成分有相似分子结构的有机酸和复合剂且。

(2)混合复合剂的效果往往比单一复合剂效果好。为了形成稳定的复合液，要求复合剂不仅能大量降低水的表面张力，而且能在油水界面形成坚固的保护膜。有些物质的表面活性大，能大量降低水的表面张力;有些物质表面活性虽然较差，但能在水微粒周围形成坚固的保护膜。选择具有相似分子结构的这两类表面活性剂，把它们组合起来，就可以取长补短，达到更好的复合效果。因此，使用一种以上的表面活性剂加助剂制备的微乳液，比用单一表面活性剂加助剂制备的微乳液更稳定。因此采用了使用混合表面活性剂加助剂进行复合配方设计。

(3)辅助表面活性剂是微乳液形成的一个不可缺少的组分。一般乳状液的形成主要是由于复合剂在油/水界面的吸附，形成坚韧的保护膜，同时降低界面张力，使油(或水)较易分散。但无论如何仍有界面，从而有界面张力的存在，故此种体系是不稳定的。若再加人一定量的极性有机物，可将界面张力降至不可测量的程度;此后即形成稳定的微乳液。辅助表面活性剂是微乳液形成一个不可缺少的组分，它除了能降低界面张力外，还能增强界面膜的流动性，使界面膜的弯曲更加容易，有利于微乳液的形成。

3.2复合剂配方的筛选

虽然有以上这些理论依据，但关于复合剂中各种组分的具体确定，目前还没有成熟完整的理论模式来测算指导，必须靠经验积累和试验实践来确定每种组分的实际复合效果。因此，进行深人细致的实验选择尤为必要。

3.2.1实验试剂

①主复合剂工:由有机酸(酸值为123.3KOHmg/g)和碱溶液反应制成。

②复合剂n:非离子表面活性剂，上海大众药业有限公司，粘度:1 000一1 400mm2/s;

③助表面活性剂:醇类，济南化工二厂，纯度98 %。

3.2.2实验步骤

通过大量的配制试验，考察了各种组分的复合效果，从而最终找到了合适的复合剂配方。所找到的复合剂配方中阴离子型表面活性剂的比例占绝大多数，而非离子型表面活性剂仅占8%左右，这就使所配制的复合柴油成本大大降低。

①配制复合剂的小样。向锥形瓶中加人5lg有机酸，再加人8.5g碱溶液，振荡15 min，待反应完毕后，加人6g复合剂II ，3g助剂，盖上塞子，然后采用手摇振荡的方法使锥形瓶内各种物质完全混合均匀。在室温下静置，待泡沫消失，即得到复合剂。

②配制该复合剂的扩大样。向锥形瓶中依次加人510g有机酸，85g碱溶液及60g复合剂II ， 30g助剂，然后按上述方法配制，得到复合剂的扩大样。将锥形瓶内的复合剂静置一段时间，待液面上的泡沫完全消失后，且再用手振荡锥形瓶也无泡沫产生为止飞这大概需要3h左右。此时用手触摸锥形瓶壁已冷却至室温，待用。

3.2.3实验现象

①在加人碱溶液的过程中，发现溶液液面上会产生泡沫。

②在振荡锥形瓶的过程中，感觉到瓶壁是热的。

③在振荡过程中，液面上有白色泡沫产生，并随复合剂量增加，泡沫层变厚。

3.2.4实验结果

由上述实验步骤得到含有机酸74 %(质量分数)，含碱溶液12%(质量分数)，含复合剂11为9%(质量分数)，含助剂5%(质量分数)的复合剂。该剂为完全透明的棕色油状液体，无特殊不良气味，稳定性好，自配制起至今(半年多)无任何变化。

3.3复合柴油的配制

本此使用上面的复合剂配方来配制微复合柴油，在相同的实验室条件下，分别进行了复合柴油配制的小样试验和扩大试验。

3.3.1试验

配制方式用天平分别称取一定量的水、剂、油(0#柴油)按一定顺序加人到烧杯中，搅拌一段时间后，静置，观察到体系为透明的均相液体后，继续加人一滴剂，重复上述操作，直至体系出现浑浊为止。然后取体系出现浑浊的前一滴加剂量作为该微乳油的最终加剂量，重新按上述步骤配制乳油。从刚刚配制的乳油样中取出一部分，倒人250m1带磨口塞的锥形瓶中，保存起来，观察其稳定性如何。

2配制结果

3结果分析

①从表2可以看出:在水占6%一20 %、复合剂占10%一21%时，均可形成乳油。特别是其中的油样1、油样2、油样3及油样4和油样6不但形成乳油的速度快，而且形成的乳油透明度高、稳定性好。

②试验证明:在小样试验中所配制的复合剂，进行扩大试验后，仍能实现对柴油的复合，这表明该剂的复合能力没有改变。而且在小样试验中可以配成复合柴油的水、油、剂之配比，在扩大试验中同样可以配成乳油。

3.3.4复合哭油指标(以4号样为例)

4我国复合柴油的发展现状及研究方向

我国柴油复合技术研究起步较晚，最近几年发展迅速，已开发出许多较好的复合剂配方并研究了复合复合剂的亲水一亲油值(H LB值)等性质，和国外技术相比，没有合成反应，均采用多种表面活性剂复配而成，只是在复合剂的配方组成上略有差别。这些柴油复合剂配方组成的共同特点是:

1)以非离子表面活性剂为主体的高效复合剂达80%左右。此非离子表面活性剂的亲水基团为聚氧乙烯()。即一般所说的EO链。其醚氧可与金属催化剂络合，提高催化剂活性。

2)低沸点易燃有机物，如丙酮、甲苯、硝酸乙酷、正己烷等。其目的在于降低点火温度，便于内燃机起动。