1、生产生物柴油:它不单单是一种普通树种,还是一种油料树种,而且用来生产出来的生物柴油与0#石化柴油燃烧性能相似,不同的是这种生物柴油还是一种安全、洁净的生物质燃料油。
2、生产食用油:光皮树的油用价值不仅体现在生产生物柴油方面,同时用它的果肉及种子也可以制作出生产食用油。
3、木材的利用价值:除了它具有油用价值之外,其木材也具有很大的利用价值。这主要是由于它的木材细致均匀、纹理直,坚硬,易干燥,车旋性能好。
4、酿蜜:它还是一种良好的蜜源植物,其花可供蜜蜂采蜜。
5、园林观赏:它还是一种很具观赏价值的树种,当然这与它的枝叶茂密、树姿优美、树冠舒展、干直挺秀,树皮斑斓,叶茂荫浓,初夏满树银花是分不开的。
6、肥料:上面我们已经知道它可以用来榨油,而是榨油后得到的油饼也是一种很好的生物肥料或饲料。
7、蔬菜:它的嫩叶可以做菜吃,而且口感好,营养高。
生物柴油采用饱和脂肪酸好还是不饱和的好
###主要缺点:
一是以菜籽油为原料生产的生物柴油成本高,据统计,生物柴油制备成本的75%是原料成本因此采用廉价原料及提高转化从而降低成本是生物柴油能否实用化的关键
二是 用化学方法合成生物柴油有以下缺点:工艺复杂、醇必须过量,后续工艺必须有相应的醇回收装置,能耗高,设备投入大;色泽深,由于脂肪中不饱和脂肪酸在高温下容易变质;酯化产物难于回收回收成本高;生产过程有废碱液排放
###生物柴油概况:
一、生物柴油的主要特性
生物柴油是清洁的可再生能源,它以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油
料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃
料,是优质的石油柴油代用品生物柴油是典型“绿色能源”,大力发展生物柴油对经
济可持续发展,推进能源替代,减轻环境压力,控制城市大气污染具有重要的战略意义
众所周知,柴油分子是由15个左右的碳链组成的,研究发现植物油分子则一般由14-18个碳链组成,与柴油分子中碳数相近因此生物柴油就是一种用油菜籽等可再生植物油加工制取的新型燃料按化学成分分析,生物柴油燃料是一种高脂酸甲烷,它是通过以不饱和油酸C18为主要成分的甘油脂分解而获得的与常规柴油相比,生物柴油具有下述无法比拟的性能:
1具有优良的环保特性主要表现在由于生物柴油中硫含量低,使得二氧化硫和硫化物的排放低,可减少约30%(有催化剂时为70%);生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃,因而废气对人体损害低于柴油检测表明,与普通柴油相比,使用生物柴油可降低90%的空气毒性,降低94%的患癌率;由于生物柴油含氧量高,使其燃烧时排烟少,一氧化碳的排放与柴油相比减少约10%(有催化剂时为95%);生物柴油的生物降解性高
2具有较好的低温发动机启动性能无添加剂冷滤点达-20℃
3具有较好的润滑性能使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低,使用寿命长
4具有较好的安全性能由于闪点高,生物柴油不属于危险品因此,在运输、储存、使用方面的安全性又是显而易见的
5具有良好的燃料性能十六烷值高,使其燃烧性好于柴油,燃烧残留物呈微酸性,使催化剂和发动机机油的使用寿命加长
6具有可再生性能作为可再生能源,与石油储量不同,其通过农业和生物科学家的努力,可供应量不会枯竭
7无须改动柴油机,可直接添加使用,同时无需另添设加油设备、储存设备及人员的特殊技术训练
8生物柴油以一定比例与石化柴油调和使用,可以降低油耗、提高动力性,并降低尾气污染
生物柴油的优良性能使得采用生物柴油的发动机废气排放指标不仅满足目前的欧洲II号标准,甚至满足随后即将在欧洲颁布实施的更加严格的欧洲Ⅲ号排放标准而且由于生物柴油燃烧时排放的二氧化碳远低于该植物生长过程中所吸收的二氧化碳,从而改善由于二氧化碳的排放而导致的全球变暖这一有害于人类的重大环境问题因而生物柴油是一种真正的绿色柴油
二、生物柴油的生产方法
目前生物柴油主要是用化学法生产,即用动物和植物油脂与甲醇或乙醇等低碳醇在酸或者碱性催化剂和高温(230-250℃)下进行转酯化反应,生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯,再经洗涤干燥即得生物柴油甲醇或乙醇在生产过程中可循环使用,生产设备与一般制油设备相同,生产过程中可产生10%左右的副产品甘油
目前生物柴油的主要问题是成本高据统计,生物柴油制备成本的75%是原料成本因此采用廉价原料及提高转化从而降低成本是生物柴油能否实用化的关键美国己开始通过基因工程方法研究高油含量的植物,日本采用工业废油和废煎炸油,欧洲是在不适合种植粮食的土地上种植富油脂的农作物
但化学法合成生物柴油有以下缺点:工艺复杂,醇必须过量,后续工艺必须有相应的醇回收装置,能耗高:色泽深,由于脂肪中不饱和脂肪酸在高温下容易变质;酯化产物难于回收,成本高;生产过程有废碱液排放
为解决上述问题,人们开始研究用生物酶法合成生物柴油,即用动物油脂和低碳醇通过脂肪酶进行转酯化反应,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、无污染排放的优点但目前主要问题有:对甲醇及乙醇的转化率低,一般仅为40%-60%由于目前脂肪酶对长链脂肪醇的酯化或转酯化有效,而对短链脂肪醇(如甲醇或乙醇等)转化率低,而且短链醇对酶有一定毒性,酶的使用寿命短副产物
甘油和水难于回收,不但对产物形成抑制,而且甘油对固定化酶有毒性,使固定化酶使用寿命短
“工程微藻”生产柴油,为柴油生产开辟了一条新的技术途径美国国家可更新实验室(NREL)通过现代生物技术建成“工程微藻”,即硅藻类的一种“工程小环藻”在实验室条件下可使“工程微藻”中脂质含量增加到60%以上,户外生产也可增加到40%以上而一般自然状态下微藻的脂质含量为5%-20%“工程微藻”中脂质含量的提高主要由于乙酰辅酶A羧化酶(ACC)基因在微藻细胞中的高效表达,在控制脂质积累水平方面起
到了重要作用目前,正在研究选择合适的分子载体,使ACC基因在细菌、酵母和植物中充分表达,还进一步将修饰的ACC基因引入微藻中以获得更高效表达利用“工程微藻”生产柴油具有重要经济意义和生态意义,其优越性在于:微藻生产能力高、用海水作为天然培养基可节约农业资源;比陆生植物单产油脂高出几十倍;生产的生物柴油不含硫,燃烧时不排放有毒害气体,排入环境中也可被微生物降解,不污染环境,发展富含油
质的微藻或者“工程微藻”是生产生物柴油的一大优势
三、国外生物柴油的发晨状况
生物柴油于1988年诞生,由德国聂尔公司发明,它是以菜籽油为原料,提炼而成的洁净燃油突出的环保性和可再生性,引起了世界发达国家,尤其是资源贫乏国家的高度重视西方国家为发展生物柴油,在行业规范和政策鼓励下采取了一系列积极措施为了便于推广使用,美德意等国都制定了生物柴油技术标准,如美国权威机构ASTM相继在1996年和2000年发布标准,完善生物柴油的产业化条件,并且政府实行积极鼓励的方
式,在生物柴油的价格上给于一定的补贴如德国农民种植为生物柴油作原料的油菜籽可获得1000马克/公顷补贴,并对制造生物柴油予以免税
欧洲和北美利用过剩的菜籽油和豆油为原料生产生物柴油获得推广应用目前生物柴油主要用化学法生产,采用植物油与甲醇或乙醇在酸或碱性催化剂和230-250℃下进行酯化反应,生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯生物柴油现还在研究生物酶法合成生物柴油技术与普通柴油相比,生物柴油更有利环保,使柴油车尾气中有毒有机物排放量仅为1/10,颗粒物为20%,C02和CO排放量仅为10%按照京都议定书,欧盟2008-2012年间要
减少排放8%就燃料对整个大气C02影响的生命循环分析看,生物柴油排放的C02比矿物柴油要少约50%为此,欧盟最近发布了两项新的指令以推进生物燃料在汽车燃料市场上的应用,这将进一步推动欧洲生物柴油工业的发展与常规柴油相比,生物柴油价格要贵一倍以上,为此新指令要求欧盟各国降低生物柴油税率,并对生物柴油在欧洲汽车燃料中的销售比例作出规定
西方国家生物柴油产业发展迅速近年来,西方国家加大生物柴油商业化投资力度,使生物柴油的投资规模增大,开工项目增多美国、加拿大、巴西、日本、澳大利亚、印度等国都在积极发展这项产业目前,美国有4家生物柴油生产厂,总能力为30万吨/年欧盟国家主要以油菜为原料,2001年生物柴油产量已超过100万吨2000年德国的生物柴油已达45万吨,德国还于2001年月11日在海德地区投资5000万马克,兴建年产10
万吨的生物柴油装置法国有7家生物柴油生产厂,总能力为40万吨/年,使用标准是在普通柴油中掺加5%生物柴油,对生物柴油的税率为零意大利有9个生物柴油生产厂,总能力33万吨/年,对生物柴油的税率为零奥地利有3个生物柴油生产厂,总能力55万吨/年,税率为石油柴油的46%比利时有2个生物柴油生产厂,总能力24万吨/年日本生物柴油生产能力也达到40万吨/年
四、我国生物柴油的发展状况
我国政府为解决能源节约、替代和绿色环保问题制定了一些政策和措施,早有一些学者和专家己致力于生物柴油的研究、在该领域的研究将会有突破性进展并达到实用水平
著名学者闵恩泽院士在《绿色化学与化工》一书中首先明确提出发展清洁燃料生物柴油的课题:原机械工业部和原中国石化总公司在上世纪80年代就拨出专款立项,由上海内燃机研究所和贵外I山地农机所承担课题,联合研究长达10年之久,并邀请中国石化科学院的专家詹永厚做了大量基础试验探索;中国农业工程研究设计院的施德路先生也曾于1985年进行了生物柴油的试验工作;辽宁省能源研究所承担的中国——欧共体合作研究项目也涉及到生物柴油;中国科技大学、河南科学陆军化学所等单位也都对生物柴油作了不同程度的研究
系统研究始于中国科学院的“八五”重点科研项目:“燃料油植物的研究与应用技术”,完成了金沙江流域燃料油植物资源的调查及栽培技术研究,建立了30公顷的小桐子栽培示范片自20世纪90年代初开始,长沙市新技术研究所与湖南省林业科学院对能源植物和生物柴油进行了长达10年的合作研究,“八五”期间完成了光皮树油制取甲脂燃料油的工艺及其燃烧特性的研究;“九五”期间完成了国家重点科研攻关项目“植物
油能源利用技术”
1999-2002年,湖南省林业科学院承担并主持了国家林业局引进国外先进林业技术(948项目)——《能源树种绿王树及其利用技术的引进》,从南非、美国和巴西引进了能源树种绿玉树(Euphorbia tim-calli)优良无性系;研制完成了绿玉树乳汁榨取设备;进行了绿玉树乳汁成份和燃料特性的研究:绿玉树乳汁催化裂解研究有阶段性成果
但是,与国外相比,我国在发展生物柴油方面还有相当大的差距,长期徘徊在初级研究阶段,未能形成生物柴油的产业化:政府尚未针对生物柴油提出一套扶植、优惠和鼓励的政策办法,更没有制定生物柴油统一的标准和实施产业化发展战略因此,我国进入了WTO之后,在如何面对经济高速发展和环境保护和双重压力这种背景下,加快高效清洁的生物柴油产业化进程就显得更为迫切了
五、我国生物柴油的产业化前景
2003年,受国民经济持续快速增长的拉动,中国石油市场需求增势强劲,石油产品需求总量增长幅度达到两位数,为114%,比上年提高了74个百分点,这促进了石油进口量的大幅攀升,使我国成为石油消费和进口大国石油市场资源供应出现紧缺,价格全面上涨据中国物流信息中心统计,2003年我国石油及制品累计平均价格比上年提高118%初步分析2004年中国石油市场供需形势与2003年情况基本相似,将继续保持消费
需求旺盛,供需基本平衡的格局,但不排除受季节、运输等因素影响而出现局部性和结构性的供应紧张预计2004年中国原油消费量为27亿吨,净进口量有可能超过1亿吨
我国是一个石油净进口国,石油储量又很有限,大量进口石油对我国的能源安全造成威胁因此,提高油品质量对中国来说就更有现实意义而生物柴油具有可再生、清洁和安全三大优势专家认为,生物柴油对我国农业结构调整、能源安全和生态环境综合治理有十分重大的战略意义目前,汽车柴油化已成为汽车工业的一个发展方向,据专家预测,到2010年,世界柴油需求量将从38%增加到45%,而柴油的供应量严重不足,这都为油菜制造生物柴油提供了广阔的发展空间发展生物柴油产业还可促进中国农村和经济社会发展如发展油料植物生产生物柴油,可以走出一条农林产品向工业品转化的富农强农之路,有利于调整农业结构,增加农民收入
柴油的供需平衡问题也将是我国未来较长时间石油市场发展的焦点问题业内人士指出,到2005年,随着我国原由加工量的上升,汽油和煤油拥有一定数量的出口余地,而柴油的供应缺口仍然较大预计到2010年柴油的需求量将突破1亿吨,与2005年相比,将增长24%;至2015年市场需求量将会达到13亿吨左右近几年来,尽管炼化企业通过持续的技术改造,生产柴汽比不断提高,但仍不能满足消费柴汽比的要求目前,生产
柴汽比约为18,而市场的消费柴汽比均在20以上,云南、广西、贵州1等省区的消费柴汽比甚至在25以上随着西部开发进程的加快,随着国民经济重大基础项目的相继启动,柴汽比的矛盾比以往更为突出因此,开发生物柴油不仅与目前石化行业调整油品结构、提高柴汽比的方向相契合,而且意义深远
目前我国生物柴油技术已取得重大成果:海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和福建卓越新能源发展公司都已开发出拥有自主知识产权的技术,相继建成了规模超过万吨的生产厂,这标志着生物柴油这一高新技术产业已在中国大地上诞生
中国工程院有关负责人介绍,中国“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和国家计委、国家经贸委、科技部等政府部门的支持,并已列入有关国家计划
发展生物柴油,我国有十分丰富的原料资源我国幅员辽阔,地域跨度大,水热资源分布各异,能源植物资源种类丰富多样,主要的科有大戟科、樟科、桃金娘科、夹竹桃科、菊科、豆科、山茱萸科、大风子科和萝摩科等目前我国生物柴油的开发利用还处于发展初期,要从总体上降低生物柴油成本,使其在我国能源结构转变中发挥更大的作用,只有向基地化和规模化方向发展,实行集约经营,形成产业化,才能走符合中国
国情的生物柴油发展之路随着改革开放的不断深入,在全球经济一体化的进程中,在中国加入WTO的大好形势下,中国的经济水平将进一步提高,对能源的需求会有增无减,只要把关于生物柴油的研究成果转化为生产力,形成产业化,则其在柴油引擎、柴油发电厂、空调设备和农村燃料等方面的应用是非常广阔的
###新技术:
该专有技术经过多年的潜心研究终于研制成功了一种高科技新型能源产品——草禾烃该产品是利用各种植物秸秆、枯草等为原料,经过研磨加工与部分重烃类原材料混合发酵,中间切换生物双氢转因子的编组酶元升华酿造而成“草禾烃”可从重烃类物资中提取轻质柴油,它的热值可达到12万大卡,经过国家一级情报单位查索证明:该项目各项指标均达到了交通能源燃料C6 -C24标准,完全是一种新型生物能源
原料、包材、辅料如何定义
在健康养殖中可使用的生物技术主要有:动物胚胎工程技术、饲料生物技术、兽医生物技术、环境生物技术等,涉及动物繁殖、饲料生产、疾病防治和动物养殖环境控制。
(1)动物胚胎工程技术在动物繁殖中的应用包括冷冻保存技术、胚胎移植、体外生产胚胎和性别鉴定等。其中,胚胎冷冻技术进一步克服了胚胎移植中母畜周期的时间限制,解决了远距离的运输问题。
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(2)饲料生物技术在饲料生产中的应用是以饲料和饲料添加剂为对象,运用生物技术和生化工程等原理与技术手段,研究和开发新型的饲料资源和饲料添加剂(如功能微生物制剂、饲用酶制剂、免疫调节剂、生长调节剂等)的制作工艺及其营养价值、生物学功效和作用机理的一门分支学科。利用饲料生物技术可以开发饲料资源(如酵母蛋白粉、海洋藻类等)、新型饲料(如生物饲料),提高蛋白质饲料利用率(如发酵豆粕、功能肽蛋白等),微生物发酵粗饲料以提高粗饲料营养价值和适口性,还可开发各种绿色饲料添加剂,如蛋白酶、寡糖酶、纤维素酶、植酸酶、有机酸、微生态制剂、脱霉剂等。总之,饲料生物技术在提高饲料消化率、消除抗营养因子、提高饲料利用价值、改善动物健康和产品品质有广泛的应用。
(3)兽医生物技术在畜禽疾病防治中的应用目前,单克隆抗体试剂盒广泛应用于动物传染病的临床诊断、鉴别诊断、病毒分型和流行病的研究。利用重组DNA技术生产畜禽用基因工程疫苗,是生物技术在畜禽防治中的一个重要领域。畜禽用基因工程疫苗包括细菌、病毒、寄生虫和真菌工程疫苗等四大类,其中预防畜禽肠道大肠杆菌病的基因工程疫苗已有商品出售。
(4)环境生物技术在改善养殖环境中的应用微生态制剂和发酵技术已经广泛用于动物圈舍的环境控制和动物粪尿的发酵处理。一是利用多种有益微生物(酵母菌、枯草芽孢杆菌、酵母等)按一定比例稀释喷洒到动物圈舍中,或通过口服(如拌料或饮水)微生态制剂,明显改善圈舍中空气质量和养殖环境;二是利用特选的微生态制剂发酵动物粪尿,可有效降解、转化粪尿中硫化物和氮化物等并生产生物有机肥,从而减少了环境污染,提高了养殖综合效益。
原料:
用于进一步加工的材料即为原料,可以是其它加工过程的产物,也可以是自然界自然界生长或自然形成的产物。没有经过加工制造的材料。
包材:
负责包装产品的材料,用于改善产品外观,并且对尺寸,特性无影响
辅料:
1、对产品生产起辅助作用的材料:许多轻工业生产需用的原料。
2、指烹饪中的辅助原材料,如做菜用的葱、香菜、木耳等。
3、辅料是指服装或羽绒服装的附属物,比如;拉链,纽扣,兜标等。
扩展资料
不同原料制备生物柴油生命周期能耗
与石化柴油比较,大豆和油菜籽制生物柴 油生命周期整体能源消耗与石化柴油基本相当;光皮树和麻疯树制生物柴油的生命周期整体能源消耗比石化柴油低约10%;所有原料制生物柴油生命周期化石能源消耗显著降低,生命周期HC、 CO、 PM10、 SOx和CO2排放降低,NOx排放升高。
生命周期能源消耗
柴油及不同原料制生物柴油生命周期整体能源消耗、化石能源消耗、生命周期能源效率,化石能效比。
可见,生产1MJ能量的柴油,生命周期整体能源消耗和化石能源消耗分别为1 260733MJ和1 256407 MJ,生命周期整体能源效率和化石能效比分别为79 32%和0 796。由于柴油的生产原料是化石能源,其生命周期化石能效比与整体能源效率基本相同。
与石化柴油比较,大豆和油菜籽制生物柴油的生命周期整体能源消耗与石化柴油基本相当; 光皮树和麻疯树制生物柴油的生命周期整体能源消耗降低约10% 。在大豆、油菜籽、光皮树和麻疯树4种生产原料中,大豆制生物柴油的生命周期整体能源消耗最高,麻疯树制生物柴油的生命周期整体能源消耗最低。
在生物柴油的生命周期过程中,生物柴油生产是生物柴油生命周期过程中产生整体能源消耗的主要阶段,其产生的整体能源消耗占生命周期整体能源消耗的83%~97% 。其次是原料种植和原料油生产阶段,分别占生命周期整体能源消耗的12%和3%。
因此,降低生物柴油生产过程中的整体能源消耗是降低其生命周期整体能源消耗的主要途径。另外,由于光皮树和麻疯树是野生木本植物,其原料种植阶段的整体能源消耗近似为零。
原料种植、原料油生产和生物柴油生产是产生化石能源消耗的主要阶段。其中,大豆和油菜籽种植阶段产生的化石能源消耗分别占其生命周期化石能源消耗的55%和52%,光皮树和麻疯树原料种植阶段的化石能源消耗近为零;
大豆油和菜籽油生产阶段产生的化石能源消耗占生命周期化石能源消耗的 13%,光皮树油和麻疯树油生产阶段产生的化石能源消耗分别占其生命周期化石能源消耗的27%和24% 。
参考资料:
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