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废弃油脂如何华丽变身 |
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山东生物柴油集团棉籽油转化生物柴油实现规模生产 |
□李木子
据专家预测，到2012年，世界柴油需求量将从38%增加到45%；国际新能源网也曾报道称，2005~2015年世界生物柴油市场将增长26%，2015年产值将达到6200万美元。可以说，在全球柴油供应量严重不足的今天，生物柴油显现出广阔的发展空间。
在第五届中国生物产业大会上，年产10万吨棉籽油转化生物柴油示范项目被国家发改委授予生物领域“国家高技术产业化示范工程”牌匾。据了解，该项目由山东生物柴油集团有限公司与郑州大学、聊城大学化工研究所合作，通过实验研究出棉籽油转化生物柴油酯交换反应的最佳控制参数和指标，开发出一种固体碱复合催化剂和一种串联式固定床反应器，使生物柴油生产工艺更加先进可行，加快了反应速度，降低了生产成本，并实现了连续化生产，为生物柴油的开发利用和规模化生产提供了技术支撑和应用示范。
据山东生物柴油集团董事长方正介绍，该项目实现规模产业化后，年生产生物柴油将达到10万吨，可以替代10万吨石化柴油，减排二氧化碳25万吨，实现年新增销售收入6亿元，利税6580万元。
工艺技术不断升级
目前，生物柴油主要的生产原料大多为各个精炼油厂的植物油下脚料，据方正介绍，以植物油生产生物柴油在生产设备工艺上主要有三类，第一类为釜式高温生产工艺，这种工艺的反应温度要求在260℃~330℃之间，由于反应温度及精馏温度较高，因此生成的焦质量大，从而造成生物柴油易氧化、质量不稳定。
第二类为连续式“管式”高温生产工艺，这种工艺采用管式反应器，反应时间短、反应过程返混严重，因此必须在380℃高温下进行，又因酯化反应较难控制，单程转化效率低，从而造成生物柴油的质量相对不稳定，焦质产率较高。
而该项目采用的是第三类釜式超低温反应精馏工艺，将生物油脂与甲醇反应，并使用氢氧化钠作为触媒，在酸性或者碱性催化剂的条件下发生酯交换反应，生成相应的脂肪酸甲酯，再经洗涤干燥即得生物柴油。
方正表示，该生产设备工艺的特点是采用釜式反应器，酯化反应完全，转化率较高，反应温度只有70℃，能耗低，反应物无焦质生成。
除此之外，项目在生产工艺上还采用国内成熟的碱催化酯交换法。这种生产工艺适用于以多种原料生产生物柴油的要求，克服了传统生物柴油合成工艺存在的原料适应性差、工艺流程复杂等缺陷，同时具有广泛的原料适应性、成品率高、质量稳定等特点。
方正还表示，考虑到棉籽油等生物质原材料的价格因素的影响，在项目的建设过程当中，科研人员还对设备、工艺进行了改造延伸，不仅能用棉籽油作为原材料，酸化油、地沟油、泔水油等非生物质油也可用于该项目的生产。
发展循环经济 扩大产能规模
在“资源为王”的时代，发展循环经济，摆脱资源依赖是企业发展转型的目标。生产生物柴油所使用的是动植物油脂，其原料供应不会枯竭，而充分利用植物油下脚料生产生物柴油，不仅提高了花生、大豆、油菜等主要油料作物和经济作物的附加值，又提高了农民种植油料作物的积极性。
“项目的开发提高了植物油的利用率，也拉长了经济产业链，增加了经济效益，并且对推动我国生物能源的技术创新和产业创新有一个很好的示范作用。”方正说。
据2011年1~3月份的统计显示，该项目共生产生物柴油9600吨，实现产值7680万元，实现利税750万元。目前，该项目已新建生产车间的建筑面积为3428平方米，原料池5600立方米，完成罐区16000立方米，购置仪器设备118套，成功实现棉籽油转化生物柴油的规模化生产，为我国能源结构调整提供了技术支撑和应用示范。
《科学时报》 (2011-09-05 B4 企业合作)
