第一章 绪论
第一章绪论
1.1项目的提出背景
由于地球化石油能源资源有限,随着世界工业的快速发展,能源消耗急剧增长,导致石油价格不断上涨、石油资源逐渐枯竭,全世界都面临着能源短缺的危机。石油能源按目前的使用和开采速度,50年内世界石油资源将要耗尽[1]。同时, 随着现代社会人们环境保护意识的不断增强,人们逐渐认识到汽车尾气排放所造成的空气污染是造成城市“光化学烟雾”污染的频繁出现以及现代人类许多重大疾病的主要原因。因此,寻求资源丰富、环境友好和经济可行的代用燃料已成为人类亟待解决的重大问题。
目前已经开发的代用燃料可分为非含氧代用燃料和含氧代用燃料两大类[2],前者如天然气、液化石油气(LPG)及氢能源等, 后者包括二甲醚(DME)、醇类燃料及生物燃料等。这些燃料中,虽然天然气、液化石油气、氢均已早已投入使用, 但由于使用机械的内部构造以及燃料的补给及贮存等方面的问题, 使得它们的应用范围受到很大的限制; 二甲醚作为汽油的替代品, 可以由一碳原料( 如甲醇) 直接合成, 是一种很有发展前途的产品;醇类燃料如乙醇等也主要用作汽油的替代品种而使用,但成本较高; 生物燃料主要用作柴油的替代品。
生物燃料主要是指由植物中获取的燃料,还包括从其他可再生资源如动物脂肪和已经使用过的油和脂肪中提炼获取的燃料。其中植物油分子一般由14至18个碳的链组成,与柴油分子的组成相似[3]。植物油的性质与普通柴油相当接近, 尤其是植物油酯的有些性质如冷滤点、闪点、十六烷值、硫含量、氧含量及生物可降解性等都优于普通柴油。植物油的含氧为10%-11%, 尾气排放低,具有优异的环保特性。另外, 植物的生长期远短于石油的生成期, 植物可人工种植,且生长过程中吸收CO2,对减少大气中的CO2有深远意义[4]。
1.2项目的意义
当前世界各国对生物质能的研发非常重视。生物质能是可再生能源，其中一项重要分支就是利用植物油脂等可再生资源为原料制成的生物柴油。生物质能是可以替代石化柴油的清洁安全的新型燃料，属理想的“绿色能源”。我国于2006年1月1日起正式实施了《中华人民共和国可再生能源法》，将促进“绿色能源”的产业化发展。研究地沟油生产与生物柴油发展，对于保障能源安全、保护生态环境、促进农业和制造业发展、提高农民收入等都具有重要的战略意义，具体体现为：
(1)优质石油能源的短缺和柴油供需平衡问题是我国经济和社会可持续发展的重要制约因素。
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广东石油化工学院本科毕业设计：年产4万吨的生物柴油
我国石油储量有限，是一个石油净进口国，大量进口石油势必对我国的能源安全造成威胁。柴油是我国石油消费的重要组成部分，随着西部大开发进程的加快及国民经济重大基础设施建设项目的相继启动，柴汽比的矛盾会比以往更为突出。同时，汽车柴油化已成为汽车工业的一个发展趋势，而世界范围内柴油的供应量严重不足，无疑给生物柴油的发展提供了广阔的发展空间。因此，促进油菜生产与生物柴油发展与目前石化行业调整油品结构，保障能源安全，提高柴汽比的方向相契合，这为生物柴油的发展描绘了美好的前景。
(2)资源十分广泛
一是可利用各种动、植物油脂的各种废料、副产物，例如加工植物油类即：大豆油、花生油、菜籽油、芝麻油、桐籽油、色拉油等；动物油类：猪油、骨头油等的油渣，酸化油、脂肪酸；二是城市下水道收集的地沟油、泔水油；三是油炸食品的残余油。利用上述原料加工的“生物柴油”颜色清亮透明，各项指标达到国标柴油要求，热值高，马力大，废气少，比柴油更清洁环保。加工生物柴油是变废为宝，利国利民的阳光产业。
(3)生物柴油具有良好的生态环境意义和社会经济价值。
①主要的原料地沟油是可再生能源，促进其能源化发展，可以减少石化能源的开采和消耗，从而减少对地球生态环境的过度破坏。②生物柴油具有的良好的环保特性，大量生产和使用生物柴油，可以减少大气中的二氧化碳的排放量，缓解温室效应，同时生物柴油不含硫，能够减少酸雨对环境的危害。③生物柴油不含致癌性的芳香化合物，不会毒害人们的身体。④资源充分利用，保护环境，实现人类的