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生物柴油的制備技術范文1
中圖分類號：Q55；O643文獻標識碼：A文章編號：0439－8114（2011）12－2529-03
Study on Preparation of Biodiesel from Waste Cooking Oil of Hot Pot
by Kete Immobilized Lipase
ZHENG Xu－xu1a，1b，ZHU Jun－ren1a，2，YIN Zhong－yi1a，1b，LI Qiang1a，ZHANG Yu－jing1a
（1a．College of Environment and Bioengineering； 1b． Engineering Research Centre for Waste Oil Recovery Technology and Equipment， Ministry of Education， Chongqing Technology and Business University， Chongqing400067， China； 2．Institute of Urban Construction and Environmental Engineering， Chongqing University， Chongqing400045， China）
Abstract： Using waste oil of Chongqing hotpot as raw material，methanol as acyl acceptor，kete immobilized lipase as catalyst， the preparation process of biodiesel from waste cooking oil of hot pot was studied by orthogonal test． The results showed that after pretreatment of the raw oil， when the molar ratio of methanol to oil was 4.0∶1.0， adding methanol for 3 times， the 20.0％（m／m） of lipase consumption，10％（m／m） of n－hexane amount， 10％（m／m） of water consumption， water bath at 50 ℃，shaking at a speed of 100 r／min in shake flask system for 24 h，the bio－diesel yield would be 83．75％． When the molar ratio of methanol to oil was 3.0∶1.0，adding methanol 3 times，lipase dosage 25.0％（m／m），11％（m／m） of the amount of n－hexane，10％（m／m） of water consumption， water bath at 48 ℃， reacting in the column with a height to diameter ratio of 12．5∶1.0 at a flow rate of 0．6 mL／min in the fixed bed unit for 24 h， the yield of bio－diesel would be 80．95％． The physical and chemical indexes of the obtained biodiesel after vacuum distillation meet the standard of domestic 0＃ diesel oil， thus was replicable.
Key words： kete immobilized lipase；waste cooking oil；biodiesel；enzymatic
據稱中國每年有上千萬噸的地溝油、潲水油被隨意傾倒，嚴重污染環境，甚至每年有300萬t的地溝油返回餐桌，長期食用將嚴重損害人體健康。重慶火鍋聞名世界，但一些火鍋店的最大缺點是將火鍋油反復使用，俗稱“口水油”?；疱佊徒涍^多次反復高溫煎煮，不僅導致游離脂肪酸含量升高，而且還將產生上百種醛、酮及聚合物等氧化產物［1］。受經濟利益的驅動，要徹底禁止“口水油”的使用是比較困難的。有效回收火鍋廢油的剩余價值的方法之一是以火鍋廢油為原料生產生物柴油，這不僅可以減少廢油排放對環境的污染，而且可以生產可替代燃料，增加國家的能源儲備。
生物柴油（Biodiesel）是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及動物油脂、餐飲垃圾油等為原料油，通過酯交換反應制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料［2，3］?，F階段，按所使用催化劑的不同，酯交換法制備生物柴油的方法可分為生物酶催化法、超臨界酯交換法、堿催化法和酸催化法等。生物酶催化法制備生物柴油具有操作方便、反應條件溫和、醇用量小、無三廢等優點，具有環境友好性，日益受到人們的重視［4］。本文選用重慶特有的火鍋廢油作為餐飲廢油，首次利用凱泰固定化脂肪酶作催化劑［5］，研究其催化餐飲廢油制備生物柴油的工藝條件。
1材料與方法
1．1材料
原料：餐飲廢油（取自重慶火鍋企業）。試劑：凱泰固定化脂肪酶LS－20（北京凱泰新世紀生物技術有限公司，凱泰脂肪酶固定在無紡布上）；甲醇、正己烷、石油醚 （市售，分析純）；活性白土（自制）、工業級植物油脫膠劑（武漢達銘科技發展有限公司）；棕櫚酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亞油酸甲酯、亞麻酸甲酯、十三碳酸甲酯（色譜純，Sigma公司）。
儀器：固定床反應器（自制，玻璃材質，外部為可通熱水的夾套，內徑28 mm，高度350 mm）；CS501－SP超級數顯恒溫器（重慶慧達試驗儀器有限公司）；DDHZ－300臺式回旋恒溫振蕩器（太倉市實驗設備廠）；HL－2D定時數顯恒流泵（上海精科實業有限公司）；電磁攪拌器（上海司樂儀器有限公司）；SHB－Ⅲ型循環水式多用真空泵；GC－2010氣相色譜儀（日本島津公司）。
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1．2方法
1．2．1原料的預處理將餐飲廢油依次采取去離子水洗，過濾除雜，加熱至105 ℃除水，活性白土脫色，工業級植物油脫膠劑脫膠等步驟后制備成原料油。
1．2．2生物柴油的制備
1）搖瓶體系：在恒速恒溫搖床中，設定搖床轉速為100 r／min，在250 mL錐形瓶中加入50 g餐飲廢油和一定量的甲醇、凱泰固定化脂肪酶、水，反應24 h；按照正交試驗設計進行試驗，確定生物柴油的最佳制備工藝。
2）固定床反應體系：在高徑比為12．5∶1．0的固定床反應器中（圖1），用玻璃纖維填料填充兩端，高度分別為0．6 cm；中間填充凱泰固定化脂肪酶，堆積密度為0．226 g／cm3；采用離心泵使超級恒溫器的熱水循環，保證恒定的溫度；選擇醇油摩爾比為3.0∶1.0，分3次添加甲醇，反應物混合均勻后用恒流泵輸送至反應器頂部并使之循環；反應過程中及時將副產物甘油分離去除［6－8］。
1．2．3反應產物的組成測定以正己烷為溶劑，十三碳酸甲酯為內標，采用氣相色譜法測定［9－11］已經除去甲醇、正己烷和水后的反應產物（酯相）的組成，按照下式計算生物柴油的產率。
生物柴油產率＝
×100％
1．2．4生物柴油的精制采用減壓蒸餾方法精制生物柴油。利用真空泵抽真空，真空度約為0．09 MPa；使用甲基硅油油浴加熱，油浴溫度250～300 ℃時，減壓蒸餾收集餾分，從180 ℃收集至270℃結束。
1．2．5生物柴油的理化性質分析采用柴油的性質分析方法［12－16］，對精制后的生物柴油進行理化性質分析。
2結果與分析
2．1原料預處理方法的確定
分別采用簡單過濾、簡單過濾＋自制活性白土吸附、簡單過濾＋自制活性白土吸附＋工業級植物油脫膠劑脫膠3種方法制備原料油1（S1）、原料油2（S2）、原料油3（S3），將所得的3種原料油在搖瓶體系中反應24 h，測得生物柴油的產率。
由圖2可知，只經過水洗、簡單過濾、加熱除水的S1還含有較多不溶于水的雜質，如色素、辣椒素等，不利于酯交換反應，導致生物柴油產率相對較低，僅為50％；在簡單過濾基礎上再采用活性白土處理，可吸附脫除S1中的有害色素、磷脂、皂素、棉酸等，有利于酯交換反應，生物柴油產率達72％，有了較明顯的提高；在活性白土處理基礎上再采用工業級植物油脫膠劑處理，所得S3的生物柴油產率最高，說明工業級植物油脫膠劑可以更好地吸附廢油中的膠、酸、磷脂等雜質。氣相色譜分析顯示，S3中基本上只含有甘油三酯，基本上沒有游離脂肪酸等脂類有機物。因此本試驗選用S3的預處理方法制備原料油。
2．2搖瓶體系的工藝條件研究
為了綜合考慮凱泰固定化脂肪酶用量、甲醇用量、正己烷用量、水用量、水浴溫度等各因素對酯交換反應的影響，在前期預試驗基礎上，進行正交試驗設計，其影響因素及水平設計見表1，試驗安排及結果見表2。
由表2可知，影響因素的主次順序為B＞E＞A＞D＞C，最優組合是A4B4C3D3E3。由于正交試驗未涉及到A4B4C3D3E3，所以補充了A4B4C3D3E3驗證試驗。試驗結果顯示，A4B4C3D3E3組合的生物柴油產率為83．75％，高于正交試驗結果表中A3B4C2D1E3組合的生物柴油產率，因此搖瓶體系的最佳工藝條件是A4B4C3D3E3，即選擇醇油摩爾比為4．0∶1．0、分3次投加甲醇、凱泰固定化脂肪酶用量20.0％、正己烷用量10％、水用量10％、水浴溫度50℃、振蕩速度100 r／min、反應時間24 h，此時生物柴油產率達83．75％。
2．3固定床體系的工藝條件研究
參考預試驗結果及文獻［4－7］報道設計正交試驗，其影響因素及水平見表3，試驗設計及結果見表4。
由表4可知，影響因素的主次順序為A＞B＞C＞D，最優組合是A4B4C2D3。由于本正交試驗未涉及到A4B4C2D3，所以補充了A4B4C2D3的驗證試驗。試驗結果顯示，A4B4C2D3組合的生物柴油產率為80．95％，這個結果高于正交試驗結果表中A4B4C1D3組合的生物柴油產率，因此固定床體系的最佳條件是A4B4C2D3，即在高徑比為12．5∶1．0、柱流速為0．6 mL／min的固定床裝置中，選擇醇油摩爾比3.0∶1.0、分3次投加甲醇、凱泰固定化脂肪酶用量25．0％、水用量10％、正己烷用量11％、水浴溫度48℃、反應時間24 h，此時生物柴油的產率達80．95％。
2．4生物柴油的理化性質分析
經減壓蒸餾后的生物柴油的理化性質分析結果見表5，同時列出了國內0＃柴油以及德國和美國的生物柴油質量標準。
由表5可知，經減壓蒸餾后的自制生物柴油的絕大多數理化指標基本上達到國內0＃柴油以及德國和美國生物柴油的標準值，提示如果采用更優的精制方法，可望使自制的生物柴油達到國內0＃柴油及國外生物柴油標準。同時，該方法自制的生物柴油和國內0＃柴油相比，除了密度略微超標外，其他指標均滿足國內0＃柴油的標準值，而生物柴油的密度可以通過與石化柴油混合或加入特殊試劑來降低，因此，該方法自制的生物柴油基本上達到國內0＃柴油標準，可以與國內0＃柴油混合后用作機動車的燃料。
3結論
凱泰固定化脂肪酶可以較好地將火鍋廢油轉化為生物柴油，經過預處理后的原料油分別在搖瓶和固定床體系的最優工藝條件下制備生物柴油，其產率分別為83．75％和80．95％；經減壓蒸餾后的生物柴油的理化指標大部分符合國際有關生物柴油標準，基本達到國內0＃柴油的標準，具有可推廣性。
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生物柴油的制備技術范文2
實驗教學是高等院校教學體系的重要組成部分,是理論教學的重要補充和延伸,其目的是使學生理論聯系實際,鞏固課堂上所學的理論知識,培養學生的動手能力和科研基礎能力,培養學生嚴謹客觀的科學態度,在培養學生理論聯系實際,創新精神,實踐能力方面有著不可替代的作用[1]。生物能源技術與酶工程綜合性實驗以生物柴油制備為主要內容,結合生物能源技術與酶工程實驗教學相關環節,不僅有利于學生對《生物能源技術》和《酶工程》相關理論基礎知識的理解與掌握,還有利于培養學生獨立思考問題的能力,動手能力、知識綜合運用能力等方面的素養。生物能源技術與酶工程綜合性實驗課程進行了一屆學生的實踐后,已取得了可喜的實踐成果。
1 明確綜合性實驗的教學目的
生物能源技術與酶工程是生物技術的重要組成部分,也是生物質能源實現產業化的關鍵環節。生物能源技術與酶工程綜合性實驗課程的開展是這兩門課程學習中必不可少的重要實踐環節。生物能源技術與酶工程綜合性實驗旨在通過實踐使學生掌握生物能源技術的一些實驗方法,手段,提高學生的實際操作能力,加深對所學專業的基礎理論的理解,培養學生進行科學研究、分析問題、解決問題的能力,并將所學的生物能源技術與酶工程基礎知識進行實際應用。
2 設計綜合性實驗的教學內容
根據實驗教學改革的需要,兩門任課老師重新編寫綜合性實驗講義與教案。應用化學法以及酶法制備生物柴油,并將其應用于本科生教學實驗,并無詳細的實驗教學大綱可供參考。需教師自行參考資料,設計實驗并驗證修改。我們設計的實驗內容包括植物油理化性質分析,脂肪酶活性測定及固定化,脂肪酶法制備生物柴油,化學法制備生物柴油,生物柴油質量控制與分析五個部分。完成整個實驗內容后,要求掌握化學法與酶法制備生物柴油的基本原理以及相應的理化參數測定;熟悉生物柴油的理化指標檢測;了解生物柴油在目前國內外研究與應用現狀。
在綜合性實驗設計中,任課教師鼓勵學生在經過書本的理論學習后提出自己設計的實驗方案,并在預實驗中以小組討論和在教師的幫助下探討學生自己設計實驗的可行性。這個過程可以培育和發展學生批判性的思維能力,養成創造性思維的獨特性品格[2]。能使學生在實踐中敢于提出自己的實驗方案,并親自動手去驗證自己的實驗假設。發展獨立思考和獨立判斷的能力,應當始終放在教書育人的首位。
3 綜合性實驗教學效果評價
本綜合性實驗以生物柴油制備為出發點,突出實驗內容的綜合性,強調對學生獨立思考問題的能力、創新能力及動手能力的培養,形成嚴謹求實的學風。教師實驗前認真備好每堂課的講授內容,廣泛收集資料,努力做到實驗前備課充分,實驗過程認真講授,實驗后及時總結。實驗間隙和學生進行座談,共同探討本實驗的問題和理解誤區,在實驗過程引導學生學會思維。強調理論聯系實際,理解生物能源和酶工程相互關系,以求重點突出、內容豐富,使內容具有邏輯性、連貫性。不論是理論,還是實驗課,活躍的討論、思維和啟發方式,讓學生學習有很大興趣。及時與學生交換對實驗課程的看法和意見,調整教學方式,提高實驗質量。另外,可通過期末學生網上評價、學生問卷調查、專家同行評教等方式充分吸取各種意見。從而達到:(1)建立健全綜合性實驗的教學模式,包括:根據課程教學計劃、本學科領域的發展現狀和趨勢,本著注重基礎理論和工藝、培養實際操作技能的目標,編制、修訂《生物能源技術與酶工程綜合性實驗》教學大綱,《生物能源技術與酶工程綜合性實驗》實驗講義等教學資料;(2)建立健全教學手段,保證實驗教學內容的先進性、前沿性和科學性。在實驗教學方面,通過強化實驗,鼓勵學生技術創新,完善綜合性型課程培養體系,全面提高學生的實踐動手能力和創新能力[3]。
在實驗過程中也發現,有些學生對理論課生物能源技術和酶工程等已學過的相關的知識掌握不牢,因此對跨課程的綜合性較強的大實驗理解不能夠深入,不會靈活應用;同時也有個別學生對學習缺乏興趣和主動性。當然,在實驗教學過程中,我們指導教師也存在教學經驗不足、授課藝術性有待提高等問題。在今后的實驗教學工作中,需不斷學習、積累經驗,向有經驗的同事請教學習,不斷提高實驗教學技能。
生物柴油的制備技術范文3
【文章摘要】
地溝油一般是在日常生活中人們對各種廢棄油、劣質油的統稱。本文主要介紹了地溝油在生產生物柴油、航空油、選礦藥劑、乙醇、沼氣、日化用品、飼料等方面的應用。
【關鍵詞】
地溝油；綜合利用
地溝油，也稱“泔水油”、“潲水油”，泛指在生活中存在的各類劣質油。到目前為止，“地溝油”還沒有一個明確的概念。地溝油根據其來源可分為三類：一是狹義的地溝油，即將下水道中的油膩漂浮物或者將賓館、酒樓的剩飯、剩菜（統稱泔水）經過簡單加工、提煉出的油；二是劣質豬肉、豬皮、豬內臟加工以及提煉后產出的油；三是用于油炸食品的油，使用次數超過一定次數后，再被重復使用或者往其中添加一些新油后而重新使用的油。
地溝油中的細菌總數、過氧化值、水分、酸價、丙二醛、羰基價、丙烯醛、重金屬等指標嚴重超標，人體食用會造成細胞功能衰竭，誘發多種疾?。ū热缦涣迹篂a，腹痛等），甚至致癌。為了防止“地溝油”回流餐桌，最好的解決辦法就是將其進行循環利用，變廢為寶。筆者為此搜集、查閱大量相關資料，對“地溝油”的綜合利用情況做了初步的總結。
1 用地溝油生產生物柴油
生物柴油（Biodiesel）是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及動物油脂、餐飲垃圾油等為原料油通過酯交換工藝制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油的主要成分是脂肪酸甲酯，是優質石油、柴油的替代品。目前，以化學法生產生物柴油的技術已日趨成熟，但是以植物油脂為原料制造的生物柴油的價格偏高，主要是由于原料成本較高，限制了生物柴油的推廣。因此采用廉價的廢油料，包括食用油加工過程中產生的下腳料、餐飲廢油或地溝油、榨油廢渣、廢豬油、糧食儲備的陳化油、植物廢物等為原料，可以使生產原料成本大大降低，價格更有競爭力。另外，充分利用生物柴油生產過程中的副產物甘油，也是降低生產成本的途徑之一，這是因為平均每生產1t的生物柴油就會產生100kg的甘油。如敖紅偉等[1]采用草酸鈉絡合分離的方法，對地溝油生產生物柴油時副產甘油的精制進行了研究。其結果表明，加入85%磷酸調整體系pH值至5、反應溫度為70℃、反應時間為60min，粗甘油收率達到81.2%；草酸鈉加入的質量分數為0.03%、反應溫度為80℃、混合時間為30 min，甘油的脫雜率達到19.8%；脫雜的甘油經減壓蒸餾收取164～200℃的餾分，后經活性炭脫色得到純度為99.5%的精制甘油。
北京化工大學和上海綠銘科技環保公司合作，建立了年產1萬噸的酶法生產生物柴油的裝置。該裝置是以上海市地溝油為原料生產生物柴油，反應工段采用固定床式酶反應器，將膜狀固定化酶填充在內，具有操作壓力小、固定化酶利用率高等優點。對于地溝油等原料生產生物柴油的反應時間為30小時，轉化率可達到95%以上，最高轉化率可以達到96%，經過精制后，生物柴油含量可高達98%。該工藝制造生物柴油的生產成本不高于化學法，且對環境好。
2 地溝油變身航空油
使用生物煤油驅動航班更有利于可持續發展。這種生物煤油以特殊技術從地溝油中提煉出來，其技術標準與普通的航空煤油一樣，不需要對現有飛機發動發動機進行改造。荷航總裁卡米爾·厄爾林斯說，荷航早在2009年就進行過試驗，證明利用生物煤油飛行在技術上是可行的，這將把全世界“帶入一個新階段”。
3 用地溝油制備選礦藥劑
北京科技大學環境工程系的王化軍教授[2]等人研發成功用地溝油制備選礦藥劑的綜合利用技術。該技術可利用地溝油生產用于選礦的脂肪酸和脂肪酸鈉，幾乎不會產生二次污染。北京科技大學于2009年就開展了用地溝油分解的脂肪酸作為選礦捕收劑的研究工作，并取得了令人滿意的試驗結果。目前該項技術已開始在部分鋼鐵企業應用。有關專家認為，該項技術的進一步研究和推廣應用，將對避免環境污染、降低選礦成本、減少食品安全威脅等方面都將具有重要的意義。
4 用地溝油生產乙醇、沼氣
中科院等離子體物理研究所科研人員經過多年技術攻關，成功掌握了餐廚廢棄物生產乙醇和沼氣的能源化處置技術，并形成兩項發明專利。據介紹，該技術將餐廚廢棄物變身為四件“寶貝”，即生物柴油、乙醇、沼氣和生物肥料。餐廚廢棄物中的油脂先經過分離精煉變成生物柴油，然后碳水化合物和蛋白質等成分經過酶解、厭氧發酵等過程轉化為燃料乙醇，將乙醇發酵殘留物和其他有機成分通過發酵產生沼氣，將沼氣工程的沼渣沼液通過處理變成生物肥料。據了解，該技術最大的特點是其能源化思路有別于國內以生產飼料為主的技術路線，避免餐廚廢棄物再次進入人類食物鏈，降低了同源性積累引發疾病的風險。
5 用地溝油生產日化用品
地溝油的前身是天然油脂，是動物油脂和植物油脂的混合物，其主要成分是甘油三酯，甘油三酯用堿皂化可以生成甘油及洗滌用的表面活性劑堿皂（如鈉皂、鉀皂等）。因此，地溝油是用來直接皂化生產肥皂和洗衣粉的不可多得的價廉質優的原料。梁芳慧[3]等對脫色后地溝油皂化產物用于生產無磷洗衣粉的工藝做了探索。以地溝油脫色后的皂化產物、對環境無害的新型無磷復配洗滌助劑和表面活性劑為原料，制成無磷洗衣粉。經正交實驗優選出適用于賓館、飯店洗滌棉織物為主的重垢型無磷洗衣粉的最佳配方。實驗結果表明，優選配方的性能和市售洗衣粉的性能相當，主要技術指標符合國家標準。這一技術不僅提高了產品附加值，同時為解決廢油脂對環境和社會的危害找到了有效出路。但地溝油用于生產洗衣粉，屬于對資源的簡單利用，附加值較低，難以得到廣泛利用。
金屬皂是由堿金屬以外的金屬氧化物或鹽類與脂肪酸作用而生成的鹽類的通稱，還包括環烷酸和樹脂酸或合成酸的金屬鹽類[4]。金屬皂是一類很重要的工業原料，可用作熱穩定劑、脫模劑、劑、防腐劑、干燥劑、沉淀劑、研磨劑、防水劑、增稠劑、柔軟劑、消泡劑、阻燃劑等，廣泛應用于塑料、涂料、紡織、建筑、日用化學、橡膠、石油、金屬加工等行業中[5- 7]。李云雁研究了以劣質植物油為主要原料，制取鈣皂和鋅皂的工藝路線和參數，為油脂的綜合利用提供了一條新途徑。其中較優的工藝條件為：皂化時，堿液分3次加入，鹽析2次，皂化時間、溫度、超堿量依次為 3 h、95 ℃、5%，復分解反應溫度為 95～100 ℃，制取鈣皂和鋅皂的超鹽量分別為10%和 5%。盛金英[8-9]發明了用地溝油生產皂液、皂粉和洗滌用離子表面活性劑的工藝，具有一定生產價值。
6 地溝油用于飼料行業
地溝油用于飼料，雖然其安全性受到質疑，但仍是地溝油利用的一個很有前途的方向。黃軍[10]在分析了地溝油精煉工藝和理化檢測的基礎上，對其無害化飼用做了探討，同時以動物實驗考察了其動物食用安全性，發現根據急性毒性（LD50）劑量的分級標準，其飼用粉末油脂屬無毒。也有很多直接對泔水回收加工為飼料的研究，有的已形成專利并應用于實際生產。
7 地溝油的其他應用
除了上述幾種地溝油回收利用的方式外，還有很多其他方式，如膨化炸藥、表面活性劑、用于制造可降解生物塑料、地溝油的醇酸樹脂可用做防銹底漆或防腐材料、用作環氧增塑劑、除草劑增效助劑等，但設備要求太高。有報道稱美國科學家已成功將地溝油提煉成智能涂料。上海永寧化工有限公司秦雪冬發明了一種餐飲業潲水油的加工方法，這種加工方法得到的產品可用于制備皮革加脂劑和植物油涂料。
綜上所述，地溝油作為一種資源，它的發展前景十分廣闊，現在對其回收利用的研究也很多，有一些也已經投入到實際生產，帶來了一定的環境和經濟利益。更重要的是，通過這些途徑可以在一定程度上阻止地溝油返回餐桌，避免其危害人民群眾的身體健康。我們有理由相信“變廢為寶”這一方式能夠使地溝油問題得到很大的緩解。
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生物柴油的制備技術范文4
關鍵詞：高校；實驗教學；方法
一、高校實驗教學存在的問題
“酯交換法制備生物柴油實驗”是中國石油大學（華東）應用化學系的專業類實驗，其開放的對象為化學工程學院應用化學系大三的學生，學生已經學習了化學類基礎課程以及部分專業課程，之前也學習和參與過許多化學類實驗，具有一定的學習能力和分析問題能力。
生物柴油即脂肪酸甲酯，是一種含氧清潔燃料，可由菜籽油、大豆油、回收烹飪油、動物油等可再生油脂制取加工而成，屬于環境友好型綠色燃料。石油大學傳統以研究石油能源與化工為主，現在的研究領域拓展到新型能源、材料和化學化工領域，生物柴油的研究也是本?；W院很多課題組研究的熱點?，F在工業上制備生物柴油的常用方法是酯交換法，用化學催化反應生成。而此實驗在教學中也存在著以上所提及過的問題。
1.實驗過程機械化
學生在傳統實驗中為了縮短教學時間會采用教科書上提供的實驗方案和實驗過程，從而保證快速安全地完成實驗，但是在這樣的情況下學生也會喪失設計實驗的機會，這樣實驗成了驗證的過程，缺少了自我思考。
2.難以同時開設多組實驗
生物柴油的生產、催化、反應條件有多種，如果自由組合設計實驗數目達十幾種，而反應中實驗條件的變化在很大程度上影響合成效果，如醇油物質量比、催化劑用量、反應溫度、攪拌速度、反應時間等。而且酯化反應為一連串平行反應，所以每一組實驗都很慢，一般的實驗教學時間只夠學生做一組實驗，難以多組實驗均開設，以對比不同反應條件對反應的影響。
二、實驗教學改革策略
1.從課題組來，到課題組去
我們的創新嘗試在于建立開放課題組交流模式，在每學期的學生工作中都會安排高年級與低年級的交流，從而引導低年級的學生更好更快發展，而高年級的學生如碩士生、博士生一般隸屬于各個課題組，大部分已經開始著手研究自己的課題。研究課題需要集思廣益，所以我們希望在課題組開放模式中建設一個有效的平臺，低年級學生可以了解相關課題的基礎信息，而他們提出的問題讓高年級學生自主探索，從而推動課題的進一步發展。
中國石油大學重質油國家重點實驗室內有多個課題組進行著有關生物柴油的科研課題，借此機會讓學生訪問相關課題組，并以此項目為例進行交流，這樣不僅細化了交流內容，更對生物柴油的性質及其研究有了更深的理解，這樣學生在實驗開始之前已經有了一個比較主觀的認識，更加熟悉實驗內容，對實驗更有興趣。而實驗結束后學生可以把實驗感想和問題再與課題組討論，這樣開放的課題組模式不僅有利于低年級與高年級交流，也利于教學和科研的不斷進步。
2.分析思考，自我制訂實驗方案
越來越多的教師提出以空白平臺展現給學生，即不給學生提供實驗設計，學生通過預習自己搭建平臺，選擇需要的設備，運用自己設計的方案進行實驗。本實驗中化學催化反應的催化劑在生物柴油的制備中起了決定性作用，其性能的好壞直接影響了產品的反應時間及產率。均相催化劑一般采用強酸強堿，它對設備腐蝕嚴重，在催化劑后處理之中經過中和會產生廢渣，處理工序復雜，環境污染嚴重。而非均相催化劑的選擇，就需要學生查閱文獻，自己設計實驗而不是主觀臆測。
3.數據再利用，高效實驗必備術
采用多組實驗的方法、數據進行綜合互相對比，發現實驗趨勢，減少實驗耗時，提高效率。以本次實驗教學的一組實驗數據為例，提出對實驗可能有影響的變量。本年級應用化學系共五個教學班，我們將每班25名同學分為6個小組，每兩個小組研究一個變量的影響，進行階梯實驗。安排該系一、二、三、四和五班分別以醇油比、攪拌速度、催化劑種類、催化劑用量和反應時間為變量進行實驗。在所有的實驗結束以后，將所有的數據進行匯總，得到一個全面系統的實驗結論。
三、結語
實驗教學與理論教學相比，具有直觀性、實踐性、綜合性、創新性等特點，在培養學生創新能力、合作能力等方面起著十分重要的作用。創新實驗教學方法，對提高高校理工科教學質量具有重要意義。
生物柴油的制備技術范文5
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油脂制備
(1)高水分蒸坯對浸出棉籽毛油品質的影響 趙康 黃健花 王興國
(5)異丙醇-環己烷混合溶劑浸出菜籽餅溶劑的分離回收工藝研究 劉大良 張韓芳 魏冰 楊帆 孟橘
(10)高水分棉籽制油工藝探討 丁中甲
(12)肉骨粉雙螺桿擠壓工藝條件的研究 肖? 逯良忠 金青哲
油脂加工
(16)灰色鏈霉菌磷脂酶a1油脂脫膠性能研究 薛正蓮 趙夢夢 趙世光 王洲 黃祖耀
(21)新型粉末油脂的制備 楊曉慧 黃健花 王興國
(26)不同壁材組合油茶籽油微膠囊的性能研究 葛昕 費學謙 陳焱 羅凡 王亞萍
(30)棉籽混合油精煉工藝研究 張燕飛 陳運霞 宋偉光 陳治可 王建山 呂為軍
油料蛋白
(33)紫蘇蛋白提取工藝的優化研究 李曉鵬 張志軍 李會珍
(36)豆渣蛋白的制備及其性質研究 徐賞 華欲飛 張彩猛
(40)alcalase2．4l酶解核桃分離蛋白制備ace抑制肽的工藝研究 朱振寶 周慧江 易建華
(45)茶籽蛋白的營養價值評價 張新昌 劉芳 宋亞蕊 劉娟
油脂化學
(48)無溶劑體系中酶促合成中碳鏈甘三酯 馬傳國 仝瑩瑩 王向坡 王業濤 柴小超
(52)圓紅冬孢酵母發酵玉米秸稈水解液產油脂的研究 劉澤君 張金祿 劉玲 李貞景 陳勉華 王玉榮 李風娟 羅成
(56)微藻油脂生物合成與accase、pepc相關性的研究進展 王琳 余旭亞 趙鵬 徐軍偉
油脂化工
(61)從元寶楓油中提取神經酸并制備生物柴油的技術研究 史宣明 陳燕 張驪 夏輝 魯海龍 孟佳 韓少威
(66)低溫脂肪酶酶促酯交換制備生物柴油 張學林 唐湘華 李俊俊 宋拓 慕躍林 許波 楊云娟 黃遵錫
(69)樟樹籽仁油合成癸／月桂?；劝彼徕c工藝研究 曾哲靈 王林林 鄭菲 奚光興
綜合利用
(73)胺甲基化與柱層析法制備高活性天然α-生育酚 李海洋 蔣平平 董玉明 印建國 姚培軍
(77)α-亞麻酸不同富集純化方法的比較 周端 王曉宇 李道明 趙銳洋 高峻嶺 王博
(81)米糠蛋白的綜合研究進展 朱磊 汪學德 于新國
檢測分析
(84)核桃仁堿液去皮過程中營養功能成分動態變化 吳世蘭 秦禮康 蔣成剛 張帥
(88)沙棗種子油的理化性質及其清除自由基能力研究 張娜 艾明艷 劉麗 馮華安
駱娜 向進國
應用技術
(92)降低大豆壓榨生產成本途徑 左青
(94)植物油廠廢水處理技術與應用 趙宇 閔芳權
生物柴油的制備技術范文6
關鍵詞：生物能；開發利用；綜述；能源植物；生物質能源
Abstract
With the intensification of world energy crisis， the exploitation of biomass energy has become a hot
point at the present in the world. Giving a overview of the present research evolvement and the exploiting and using state both at home and abroad in energy plant， production technology of energy plant is introduced simply， some existing problems are analyzed and certain suggestions which accorded to the characteristics of energy plant and national situations are proposed in this paper.
Keywords: bioenergy; exploitation and utilization; recapitulate;energy plant; biomass energy
0. 引言
能源是現代社會賴以生存和發展的基 礎，隨著社會的發展，能源危機已成為當今 世界面臨的巨大挑戰。據世界能源權威機構1999 年底的分析，世界已探明的主要礦物燃 料儲量和開采量不容樂觀，其中石油剩余可 采年限僅有 40 年[1]，其年消耗量占世界能源 總消耗量的 40.5％[2]。從發展的角度看，化 石能源終將耗竭，加之其燃燒時產生的有害 物質嚴重污染了生態環境。傳統的能源結構 已經開始調整，作為未來的主要能源只能依 賴于可再生能源和受控核聚變能。因此，國 內外的能源研究人員正積極探索發展替代 燃料和可再生能源。
生物質是一種重要的可再生能源。生物 質能是指利用生物可再生原料和太陽能生 產的清潔和可持續利用的能源，包括燃料酒 精、生物柴油、生物制氫、生物質氣化及液 化燃料等。能源植物是最有前景的生物質能 之一。本文從能源植物的概念、分類入手， 對其國內外研究進展和開發利用現狀、生物 能源生產技術及存在的問題進行了綜述。
1. 能源植物定義
綠色植物通過光合作用將太陽能轉化 為化學能而貯存在生物質內部，這種生物質 能實際上是太陽能的一種存在形式。所以廣 義的能源植物幾乎可以包括所有植物。植物 的生物質能是一種廣為人類利用的能源，其 使用量僅次于媒、石油和天然氣而居于世界
能源消耗總量第四位。但以目前的技術水
平，還不能將所有植物都用于能源開發。因 此，一般意義上講能源植物通常是指那些利 用光能效率高，具有合成較高還原性烴的能 力，可產生接近石油成分和可替代石油使用 的產品的植物以及富含油脂、糖類淀粉類、 纖維素等的植物[3，4]。
2. 能源植物的分類
能源植物種類繁多，生態分布廣泛，有 草本、喬木和灌木類等。目前全世界已發現 的能源植物主要集中在夾竹桃科、大戟科、 蘿科、菊科、桃金娘科以及豆科，品種主要 有綠玉樹、續隨子、橡膠樹、西蒙德木、甜 菜、甘蔗、木薯、苦配巴樹、油棕櫚樹、南 洋油桐樹、黃連木、象草等。為了研究利用 方便，這里按其使用的功能和轉化為替代能 源的化學成分將能源植物主要分為四類。
2.1 富含類似石油成分的能源植物
這類植物合成的分子結構類似于石油 烴類，如烷烴、環烷烴等。富含烴類的植物 是植物能源的最佳來源，生產成本低，利用 率高。目前已發現并受到能源專家賞識的有 續隨子、綠玉樹、西谷椰子、西蒙得木、巴 西橡膠樹等。例如巴西橡膠樹分泌的乳汁與 石油成分極其相似，不需提煉就可以直接作 為柴油使用，每一株樹年產量高達 40L。我 國海南省特產植物油楠樹的樹干含有一種 類似煤油的淡棕色可燃性油質液體，在樹干 上鉆個洞，就會流出這種液體，也可以直接用作燃料油。
2.2 富含高糖、高淀粉和纖維素等碳水
化合物的能源植物
利用這些植物所得到的最終產品是乙 醇。這類植物種類多，且分布廣，如木薯、 馬鈴薯、菊芋、甜菜以及禾本科的甘蔗、高 粱、玉米等農作物都是生產乙醇的良好原料
[5]。
2.3 富含油脂的能源植物
這類植物既是人類食物的重要組成部 分，又是工業用途非常廣泛的原料。對富含油 脂的能源植物進行加工是制備生物柴油的 有效途徑。世界上富含油的植物達萬種以 上，我國有近千種，有的含油率很高，如桂北 木姜子種子含油率達 64.4%，樟科植物黃脈 釣樟種子含油率高達 67.2%。這類植物有些 種類存儲量很大，如種子含油達 15%～25% 的蒼耳子廣布華北、東北、西北等地，資源 豐富，僅陜西省的年產量就達 1.35 萬 t。集 中分布于內蒙、陜西、甘肅和寧夏的白沙蒿、 黑沙蒿，種子含油 16%～23%，蘊藏量高達
50 萬 t。水花生、水浮蓮、水葫蘆等一些高 等淡水植物也有很大的產油潛力。生存在淡 水中的叢粒藻（綠藻門四胞藻目），就如同 產油機，能夠直接排出液態燃油[6]。
2.4 用于薪炭的能源植物
這類植物主要提供薪柴和木炭。如楊柳 科、桃金娘科桉屬、銀合歡屬等。目前世界 上較好的薪炭樹種有加拿大楊、意大利楊、 美國梧桐等。近來我國也發展了一些適合作 薪炭的樹種，如紫穗槐、沙棗、旱柳、泡桐 等，有的地方種植薪炭林 3~5 年就見效，平 均每公頃（10 000 m2，15 畝）薪炭林可產 干柴 15 t 左右。美國種植的芒草可燃性強， 收獲后的干草能利用現有技術輕易制成燃 料用于電廠發電。
3. 國內外能源植物研究開發和利用概況
3.1 國際能源植物的研究開發和利用
情況國際上能源植物的研究始于 20 世紀 50 年代末 60 年代初，發展于 70 年代，自 80 年代以來得到迅速發展。1986 年美國加州大 學諾貝爾獎獲得者卡爾文博士在加州福尼 亞大面積地成功引種了具有極高開發價值 的續隨子和綠玉樹等樹種，每公頃可收獲
120~140 桶石油，并作了工業應用的可行性 分析研究，提出營造“石油人工林”，開創了 人工種植石油植物的先河[7]。至此在全球迅 速掀起了一股開發研究能源植物的熱潮，許 多國家都制定了相應的開發研究計劃。如日 本的“陽光計劃”、印度的“綠色能源工程”、 美國的“能源農場”和巴西的“酒精能源計劃” 等。隨著更多的“柴油樹”、“酒精樹”和“蠟樹” 等植物的發現及栽培技術的不斷成熟，世界 各地紛紛建立了“石油植物園”、“能源林場” 等，栽種一些產生近似石油燃料的植物。英 國、法國、日本、巴西、俄羅斯等國也相繼 開展石油植物的研究與應用，借助基因工程 技術培育新樹種，采用更先進的栽培技術來 提高產量。
目前，美國已種植有一百多萬公頃的石 油速生林，并建立了三角葉楊、榿木、黑槐、 桉樹等石油植物研究基地；菲律賓有 1.2 萬 公頃的銀合歡樹，6 年后可收 1000 萬桶石 油；日本則建立了 5 萬 m2 的石油植物試驗 場，種植 15 萬株石油植物，年產石油 100 多桶；瑞士“綠色能源計劃”打算用 10 年種 植 10 萬公頃石油植物，解決全國一年 50%
石油需求量。 泰國利用椰子油制作的汽車燃料加油
站在泰國中部巴蜀府開始營業，成為世界上 第一個椰子油加油站。巴西是乙醇燃料開發 應用最有特色的國家，實施了世界上規模最 大的“乙醇種植”計劃。2004 年，巴西的乙醇 產量達 146 億 L，乙醇消費量超過 122 億 L。 目前巴西乙醇產量占世界總產量的 44%，出 口量的 66%。美國通過采用基因工程技術，
對木質纖維素進行了成功的乙醇轉化。從
1980 年到 2000 年的 20 年內，美國的燃料乙 醇生產量由 66.24 億 L 增加到 617 億 L。
此外，還陸續發現了一些很有前景的能 源植物資源。南美洲北部有一種本土植物
——苦配巴(Copaífera L.)，主要生長在巴西 亞馬遜流域的密林和叢林中，其樹高大，有 粗大的樹干和光滑的表皮，只要在樹干上鉆 一個孔，就能流出金黃色的油狀樹液，每株 成年樹每年能產油 10kg～15kg，成份非常接 近柴油。阿聯酋大學的瑟林姆教授等人發現 了一種名叫“霍霍巴(Jojba)”的植物—希蒙得 木(Simmondsia chinensis (Link) Schneider)， 生長在美洲沙漠或半沙漠地區，種子含油率 達 44％～58％，其油在國際上被譽為“液體 黃金”、“綠色石油”，廣泛用于航空、航天、 機械、化工、等領域。產于澳大利亞的古巴 樹(又稱柴油樹)，每棵成年樹每年可獲得約
25 L 燃料油，且這種油可直接用于柴油機。 油棕櫚樹也是一種石油樹，3 年后開花結果， 每公頃可年產油 1 萬 kg。柳枝稷(Panicum virgatum L.)是美國草原地區用于水土保持 或作為牛飼料的鄉土植物，自從發現它可被 用來生產乙醇后，美國聯邦政府認為這種植 物具有成為能源作物的潛力并加緊了對這 種植物的研究。澳大利亞北部生長的兩種多 年生野草—桉葉藤(Cryptostegia grandiflora R. Br)和牛角瓜(Calotropis gigantean (Linn.) Dryanderex Aiton f.)，其莖、葉含碳氫化合 物，可以用于提取石油。這些野草生長速度 極快，每周長 30 cm，每年可以收割幾次。 美國加州 “ 黃鼠草 ”(Ixeris chinensis (Thunberg) Nakai)，每公頃可生產 1 t 燃料 油，如果人工種植，草和油的產量還能提高， 每公頃生長的草料可提煉出 6 t 石油[8]。日 本科學家最近發現一種芳草類芒屬植物“象 草”，1 hm2 平均每年可收獲 12 t 生物石油， 比現有的任何能源植物都高產，且所產生的 能源相當于用油菜籽制作的生物柴油的 2 倍，但其投入不及種植油菜的 1/3，因此是
一種理想的石油植物。
3.2 國內能源植物的開發利用現狀
我國是“貧油大國”，也是世界能源消費 大國。1993 年我國由石油凈出口國變為凈進 口國，石油進口量逐年上升，目前對石油進 口依賴度已超過 1/3[9]。我國對能源植物的 研究及開發利用起步較晚，與歐美發達國家 相比還存在很大差距。但我國植物資源豐 富，早在 1982 年分析了 1581 份植物樣品， 收集了 974 種植物，并編寫成了《中國油脂 植物》、《四川油脂植物》，選擇出了一些 高含油量的植物，如烏桕(Sapium sebiferum (Linn.)Roxb)、小桐子(Jatropha curcas L.)、油 楠(Sindora glabra Merr.ex De Wi)、四合木 (Tetraena monglica) 、五 角楓 (Acer mono Maxim)等。已查明我國油料植物為 151 科
697 屬 1554 種，種子含油量在 40％以上的 植物 154 種；新近調查表明，我國能夠規模 化利用的生物質燃料油木本植物有 10 種， 這 10 種植物均蘊藏著巨大的潛力，具有廣 闊的發展前景。
我國對能源植物的利用雖處于初級階 段，但生物柴油產業得到了國務院領導和國 家計委、國家經貿委、科技部等政府部門的 高度重視和支持，并已列入國家計劃。“七 五”期間，四川省林業科學研究院等單位利 用野生小桐子（麻瘋樹的果實）提取生物柴 油獲得了成功；中科院“八五”重點項目“燃 料油植物的研究與應用技術”完成了金沙江 流域燃料油植物資源的調查研究，建立了小 桐子栽培示范區。湖南省在此期間完成了光 皮樹制取甲脂燃料油的工藝及其燃燒特性 的研究；“九五”期間根據《新能源和可再生 能源發展綱要》的框架，在中央有關部委和 地方制定的計劃中，優先項目是：對全國綠 色能源植物資源進行普查，為制訂長期研究 開發提供科學依據；運用遺傳工程和雜交育 種技術，培育生產迅速、出油率高，更新周 期短的新品種；進行能源植物燃料的基礎研 究和開發研究，包括能源植物燃燒特性，提 煉工藝及綜合利用和開發[10，11]。中國工程院
有關負責人介紹，中國“十五”計劃發展綱要
提出發展各種石油替代品，將生物與現代化 農業、能源與資源環境等項目列入國家 863 計劃，把大力發展生物液體燃料確定為國家 產業發展方向。據了解，“十一五”期間，我國 規劃生物柴油原料林基地建設規模 83.91 萬 公頃，原料林全部進入結實期后，將形成年 產生物柴油 125 萬多噸的原料供應能力。目 前，已有一些頗具實力的企業和國外大型能 源企業，進入麻瘋樹生物柴油這一領域，在 各地籌建起有相當規模的生物柴油生產企 業，預計未來全國麻瘋樹種植面積至少可達
200 萬公頃以上，顯示了良好的資源開發利 用前景。
國內對能源植物產品研究與開發主要 集中在生物柴油和乙醇燃料兩類上。生物柴 油的研究內容涉及油脂植物的分布、選擇、 培育、遺傳改良及加工工藝和設備等。用于 生產生物柴油的主要原料有油菜籽、大豆、 小桐子、黃連木(Pistacia chinens Bunge)、油 楠等。小桐子含油率 40%～60%，是生物柴 油的理想原料[12]。海南正和生物能源公司、 四川古杉油脂化工公司和福建新能源發展 公司都已開發出擁有自主知識產權的技術， 并相繼建成了規模近萬噸級的生物柴油生 產廠。德國魯奇化工股份有限公司、貴州省 發改委、貴州金桐福生物柴油產業有限公司 就中德合作貴州小油桐生物柴油示范項目 簽訂了合作協議。西南生物柴油生產企業— 華正能源開發有限公司，總投資 8 000 萬元， 年生產能力可達 2 萬噸。
用于生物乙醇燃料加工的原材料主要 有甜高粱、木薯、甘蔗等。其中甜高粱具有 耐澇、耐旱、耐鹽堿、適應性強等特點，成 為當前世界各國關注的一種能源作物。我國 種植的沈農甜雜 2 號甜高粱，收獲后每公頃 可提取 4011L 酒精。此外，我國自 2000 年 開始啟動陳糧轉化燃料乙醇計劃，目前已年 產百萬噸燃料乙醇，在吉林、黑龍江、河南、 安徽等省普遍推廣燃料乙醇- 汽油混合燃 料。秸稈酶解發酵燃料乙醇新技術已經試驗成功，山東澤生生物科技有限公司建成了年
產 3 000 噸秸稈酶解發酵燃料乙醇產業化示 范工程。
轉貼于 4. 生物能源的生產技術
4.1 生物柴油生產方法
生物柴油的生產方法主要有化學法、生 物酶法、超臨界法等。
(1) 化學法 國際上生產生物柴油主要 采用化學法，即在一定溫度下，將動植物油 脂與低碳醇在酸或堿催化作用下，進行酯交 換反應，生成相應的脂肪酸酯，再經洗滌干 燥即得生物柴油[13]。甲醇或乙醇在生產過程 中可循環使用，生產設備與一般制油設備相 同，生產過程中副產 10%左右的甘油。但化 學法生產工藝復雜，醇必須過量；油脂原料 中的水和游離脂肪酸會嚴重影響生物柴油 得率及質量；產品純化復雜，酯化產物難于 回收，成本高；后續工藝必須有相應的回收 裝置，能耗高，副產物甘油回收率低。使用 酸堿催化對設備和管線的腐蝕嚴重，而且使 用酸堿催化劑產生大量的廢水，廢堿（酸） 液排放容易對環境造成二次污染等。
(2) 生物酶法 針對化學法生產生物柴 油存在的問題，人們開始研究用生物酶法合 成生物柴油，即利用脂肪酶進行轉酯化反 應，制備相應的脂肪酸甲酯及乙酯。酶法合 成生物柴油對設備要求較低，反應條件溫 和、醇用量小、無污染排放。Xu 以大豆油 為原料，采用固定化酶的工藝[14]，酶用量為 油的 30％，甲醇與大豆油摩爾比為 12:1，反 應溫度 40℃，反應 10 h 生物柴油得率為 92
％。因酶成本高、保存時間短，使得生物酶
法制備生物柴油的工業化仍不能普及。此 外，還有些問題是制約生物酶法工業化生產 生物柴油的瓶頸，如脂肪酶能夠有效地對長 鏈脂肪醇進行酯化或轉酯化，而對短鏈脂肪 醇轉化率較低（如甲醇或乙醇一般僅為
40%～60%）；短鏈脂肪醇對酶有一定的毒 性，酶易失活；副產物甘油難以回收，不但
對產物形成抑制，而且甘油也對酶也有毒
性。
(3) 超臨界法 即當溫度超過其臨界溫 度時，氣態和液態將無法區分，于是物質處 于一種施加任何壓力都不會凝聚的流動狀 態。超臨界流體密度接近于液體，粘度接近 于氣體，而導熱率和擴散系數則介于氣體和 液體之間，所以能夠并導致提取與反應同時 進行。超臨界法能夠獲得快速的化學反應和 很高的轉化率。Kusdiana[15]和 Saka[16]發現用 超臨界甲醇的方法可以使油菜籽油在 4 min 內轉化成生物柴油，轉化率大于 95%。但反 應需要高溫高壓，對設備的要求非常嚴格， 在大規模生產前還需要大量的研究工作。
4.2 生物乙醇生產情況
生物乙醇的生產是以自然界廣泛存在 的纖維素、淀粉等大分子物質為原料，利用 物理化學途徑和生物途徑將其轉化為乙醇 的一種工藝，生產過程包括原料收集和處 理、糖酵解和乙醇發酵、乙醇回收等三個主 要部分。發酵法生產燃料酒精的原料來源很 多，主要分為糖質原料、淀粉質原料和纖維 素類物質原料，其中以糖質原料發酵酒精的 技術最為成熟，成本最低。木質纖維原料要 先經過預處理再酶解發酵，其中氨法爆破
（ammonia fiber explosion，即 AFEX）技術， 被認為是最有前景的預處理方法。隨著耐高 溫、耐高糖、耐高酒精的酵母的選育和底物 流加工藝，發酵分離耦合技術的完善，工業 發酵酒精的成本還將越來越低。
5. 能源植物替代能源存在的問題及建議
目前，對于能源植物的利用還處于摸索 階段，在應用上存在著一些問題，如能源植 物原料資源相對匱乏，生物柴油原料短缺， 供應量隨季節變化；原料的栽培技術及油脂 加工技術不成熟，成品生產力不高等；生物 柴油理化性質也限制了其應用，如生物柴油 油脂的分子較大（約為石化柴油的 4 倍）、粘度較高（約為石化柴油的 12 倍）導致其
噴射效果不佳，揮發性低、不易霧化，造成 燃燒不完全，形成燃燒積炭， 影響發動機運 轉效率。再有生物柴油生產處于初級階段， 缺乏統一的質量標準，難以形成統一的市 場，生物原料價格也是限制生物柴油市場應 用的瓶頸。
針對以上的問題并結合我國的具體國 情提出以下建議：
第一、制定和完善有關法規政策，為我 國生物質能源產業提供良好的政策環境與 保障。如加強立法，通過稅收及其它經濟手 段，將能源的外部社會成本和環境成本計入 能源成本中，以增強生物質能源的競爭力； 對有前景但技術經濟性或商業化條件尚未 完全過關的技術，要加大風險資金的投入力 度；加強生物質利用技術的商品化工作、提 高并考驗生物質能源的可靠性和經濟性，讓 開發生物質能源有利可圖，支持鼓勵其工業 化生產。
第二、加快能源植物的培育，增加生物 能源的資源量。就是要依據植物的生態地理 空間分布格局，利用基因工程等生物技術選 育產量高、含油量高、與生物柴油的脂肪酸 組成相適應的脂肪酸組成高的能源植物，同 時高度重視大規?？稍偕茉椿氐拈_發， 因地制宜，變荒山為油田，在保證農業的基 礎上退耕還林，進行油料作物的栽培，擴大 生物原料資源。
第三 建立生物質能源系統研究平臺， 加快科技發展，為可再生能源的開發利用提 供有力的科技支撐。根據生物質能源利用的 要求和特點，建立相關研究條件和試驗基 地，選擇重點研究內容和關鍵技術問題，進 行技術創新及系統集成，形成從生物質生 產、轉換機理、技術開發和集成系統應用示 范的研究體系。
第四、開展國際合作，引進國際先進技 術和資金，推進生物質能源的市場化進程。 目前，我國生物柴油因其產量小，還沒有進 入中國三大壟斷石化企業（石化、中石油和中海油）的銷售網絡，隨著產業化規模的擴
大，與石化企業的合作不為是打開未來市場 的一條有效途徑。
參考文獻
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