生物柴油是用植物油、動物油、廢棄油脂或微生物油脂與甲醇或乙醇經(jīng)酯轉化而形成的脂肪酸甲酯或乙酯。具有良好的環(huán)保型、原料來源廣泛,可生性強的特征,對經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、推進能源替代、減輕環(huán)境壓力、控制城市大氣污染具有重要的意義。
第二代生物柴油生產技術難度高,目前現(xiàn)有主流裝置全部采用固定床生產,固定床加氫技術是目前工業(yè)應用最多、發(fā)展最快的加氫技術,但是固定床加氫對原料要求較高,催化劑容易喪失活性,特別對含磷、含硅量較高的油料容易受影響中毒降低反應活性,導致產量有限。而生產生物柴油的原料成分比較復雜,雜質多、酸值高,直接用固定床加氫困難大。青島生物能源與過程研究所開發(fā)的“ZKBH懸浮床—固定床組合加氫工藝生產二代生物柴油技術”借鑒了懸浮床的優(yōu)勢并利用了沸騰床渣油加氫的優(yōu)點,通過開發(fā)高效液體催化劑解決了傳統(tǒng)的非臨氫預處理過程反復,固體催化劑容易磨損失活、難以長周期運行和處理生物油脂易于粉化的問題。
第二代生物柴油與第一代生物柴油的生產原料相同,但生產工藝不同,第二代生物柴油在化學結構上與柴油完全相同,具有與柴油相近的黏度和發(fā)熱值,有較低的密度和較高的十六烷值、硫含量較低、傾點低以及與柴油相當?shù)难趸捕ㄐ缘葍?yōu)勢,不僅是高質量的柴油,且不影響柴油儲運。
在碳排放的方面,第二代生物柴油的二氧化碳排放量比柴油低,可以減少限制的和非限制的污染物排放(包括SOx、NOx),還可以減少顆粒物排放量,并且能大大減少發(fā)動機結垢,噪聲明顯下降。
目前技術已在石家莊常佑生物能源公司20萬噸/年裝置上實現(xiàn)了工業(yè)化應用,產品完全達到歐盟標準,已實現(xiàn)出口2萬余噸,幫助企業(yè)實現(xiàn)了從傳統(tǒng)能源化工向生物燃料和綠色能源產業(yè)的轉型升級,成為世界上第一個采用液態(tài)分子催化成功量產商業(yè)化二代生物柴油的技術。
該技術在2020年入選了中科院2020年第4季度科技創(chuàng)新亮點成果。在2021年10 月18日中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會在京舉行科技成果鑒定會上,評價委員會一致認定“ZKBH懸浮床-固定床組合加氫工藝生產二代生物柴油技術” 具備較高的先進性與創(chuàng)新性,達到世界先進水平,建議加大推廣示范。
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