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新聞中心
生物柴油的用途

生物柴油的應用
生物柴油主要指脂肪酸甲酯,它即可以用作燃料,也可以用作化工產品的原料或中間體,比如用作工業溶劑,或用來制備表面活性劑等。


燃料

生物柴油的主要用途是作為清潔石油柴油的調和組分和生產滿足歐Ⅲ標準的清潔柴油。與石油柴油比較,生物柴油具有十六烷值高、硫含量低、不含芳烴、閃點高、潤滑性能好、生物降解快等優點。在國外,生物柴油作為燃料的主要品種及用途包括:
(1)100%生物柴油。這對原料與產品均有嚴格要求,如德國采用低芥酸、低硫甙的菜籽油生產,產品可滿足歐Ⅲ排放要求。歐洲多個國家和美國都有100%生物柴油的標準,表1.1中給出了美國生物柴油的標準(ASTM D6751-03)。

(2)生物柴油與石油柴油調配使用。國外常用的生物柴油調配量是2%、5%、10%、20%、30%等,分別稱為B2、B5、B10、B20和B30柴油。在B2柴油中生物柴油的作用是提高柴油的潤滑性。較高含量的生物柴油有利于降低有害氣體的排放,保護環境。目前,國外沒有為這種調配的柴油單獨制定標準,只要100%生物柴油符合相應的標準即可,比如美國就規定生物柴油必須達到ASTM D6751的標準才能作為柴油調和組分使用。
(3)家庭加熱爐燃料。

在國內,生物柴油很少用做燃料,其中的一個主要原因是國家還沒有頒布相關標準,目前石油化工科學研究院正在制定中。另外,各個生物柴油生產廠家一般都有自己的企業標準,如福建卓越新能源發展公司制定的標準Q/LYZY01-2002。


化工產品或化工中間體


(1)低硫低芳柴油潤滑添加劑
由于深度加氫精制而導致柴油的潤滑性下降,使用潤滑性差的柴油會增加泵的磨損,容易發生事故。為了改善柴油的潤滑性,需要加入柴油潤滑添加劑,現在工業上常用的潤滑添加劑主要以一些胺類、酯類、酸類或其混合組份為主。生物柴油具有比較好的潤滑性,美國已有用生物柴油作為柴油潤滑添加劑的專利(US 5730029和US 5891203),同時國外在生物柴油的潤滑促進性方面也進行了大量的工作。在美國用的B2柴油中,生物柴油實際就是作為柴油的潤滑添加劑加入。
(2)工業溶劑
工業溶劑在各個工業領域中都發揮了越來越大的作用,同時,它對環境的污染也曰益成為人們關注的焦點。隨著制造商與消費者環境意識的加強以及對自身保護意識的提高,環保型溶劑成為工業溶劑發展的主要方向。環保型工業溶劑要求溶劑有高的閃點和燃點、低的毒性、低含量的可揮發性有機物、低氣味、易降解等。由植物油衍生的脂肪酸甲酯就符合這些特點。脂肪酸甲酯具有可再生性、揮發性有機物含量低、閃點高、易降解、無毒、溶解能力較強等特點,在國外已被用作工業溶劑。目前,脂肪酸甲酯作為工業溶劑在美國的應用較多。美國把大豆油甲酯應用在以下領域:工業零件及金屬表面的清洗;用作樹脂洗滌和脫除劑;用來收集灑落的石油;除此之外,生物柴油類型的脂肪酸酯還可用作鉆井泥漿的載體流體,德國漢高公司在美國申請了多個這方面專利。
(3)表面活性劑
石油基表面活性劑來源于不可再生資源,同時難以生物降解,容易污染環境,與社會的發展趨勢不相適應,因此由天然可再生資源制備的易生物降解、對人體和環境安全、多功能高效的表面活性劑已經成為近年來表面活性劑工業的主要發展方向。脂肪酸甲酯是用途廣泛的表面活性劑的原料,從脂肪酸甲酯出發可生產多種表面活性劑,例如通過磺化中和生產脂肪酸甲酯磺酸鹽,通過加氫生產脂肪醇等。全世界的天然脂肪醇大部分是由脂肪酸甲酯經催化加氫生產的。脂肪醇經乙氧基化生產醇醚、醇醚經磺化中和生產醇醚硫酸鹽。也可將脂肪醇經磺化、中和生產伯烷基硫酸鹽。因此,脂肪酸甲酯是脂肪酸甲酯磺酸鹽、醇醚、醇醚硫酸鹽和伯烷基硫酸鹽等表面活性劑的原料和中間體。
(4)工業化學品
脂肪酸酯在工業化學品中有廣泛的應用,這些應用通常是基于脂肪酸的各種化學結構,這包括脂肪酸羥基化、環氧化、硫酸化/磺化等,對應著羥基脂肪酸酯、環氧化脂肪酸酯、脂肪酸酯硫酸鹽/磺基脂肪酸酯。這些衍生物不是生物柴油工廠的直接產品,但它們的生產可以與生物柴油的生產相結合,從而提高生物柴油廠的整體經濟效益。這些生物柴油脂肪酸酯及其衍生物的用途很多,比如用在醫藥和化妝品,各種精細化學品,印刷油墨,磁性記錄介質上等。
(5)農業化學品:這包括肥料、殺蟲劑、除草劑的活性組分及其增效劑,不過脂肪酸酯不能用作殺蟲劑或除草劑活性組分,而是用作它們的增效劑。除此之外,脂肪酸酯還具有其它用途,比如和其它物質一起用作谷物的干燥劑等。
(6)潤滑劑
潤滑劑是一種組成復雜的混合物,基料(base stock)是潤滑劑混合物的主要載體流體。現在用的大多數潤滑劑基料都來自石油,這些石油基料潤滑性和熱穩定性等都較差,需要加入添加劑以提高其性能。脂肪酸酯的衍生物在汽車機油的添加劑中就有廣泛的應用:環氧化的脂肪酸酯用作潤滑劑的潤滑促進劑;使用硫化的生物柴油類型的酯和石蠟可以提高潤滑劑的高壓潤滑性等。除此之外,生物柴油類型的酯可以直接用作金屬加工制備無縫容器過程的潤滑劑,或用作高剪切高速度的金屬軋制過程的潤滑劑;氯代或硫代脂肪酸酯用作金屬加工的水基潤滑劑;脂肪酸酯用作工業潤滑劑的降凝劑的一個成分等。
(7)塑料和增塑劑
生物可降解塑料是塑料工業今后發展的一個重點。生產生物可降解塑料的一個方法是在聚合體的分子結構中引入能被微生物降解的含酯基結構的脂肪族聚酯。生物柴油類型的脂肪酸酯及其衍生物可作為聚合樹脂單體
生物柴油類型的脂肪酸酯的另一個用途是作高分子材料的增塑劑。增塑劑的作用是改善熱塑性塑料的流動性能,是塑料助劑中使用量最大的一類助劑。目前,增塑劑的生產與消費以綜合性能好、價格較低的鄰苯二甲酸酯類為主,另外,脂肪酸酯也是一種重要的增塑劑化合物,比如用作汽車輪胎的增塑劑,彈性體穩定劑等。
(8)粘合劑:生物柴油類型的脂肪酸酯在粘合劑上的應用并不多,國外專利也很少,比如作為制備粘合劑材料的反應物等。生物柴油在粘合劑中另一個令人感興趣的應用是作為粘合劑脫除劑,比如用來脫除貼片或輸送帶上殘留的粘合劑等

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