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国内外生物柴油研究概括
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一、 国外生物柴油研究简况 所谓生物柴油就是利用动植物油脂为原料，经反应改性成为可供内燃机使用的一种燃料。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。 生物柴油的研究最早是从20世纪70代开始的。美国、法国、意大利等相继成立了专门的生物柴油研究机构，投入大量的人力物力。到了20世纪90年，随着环境保护和石油资源枯竭两大难题越来越被关注，尤其在美国，生物柴油已成为新能源研制和开发的热点，引起西方先进国家的高度重视。政府通过政策优惠手段，使生物柴油迅速成为新经济产业的亮点。其主要表现： 1.美国能源部门把发展生物柴油意义提高到战略高度对待。美国将其21世纪的能源战略定为“安全、清洁、高效”，由于生物柴油的优异性能，OFD（燃料发展办公室）在《可再生能源发展战略》中，把生物柴油列为主要发展目标之一。通过政策法规要求联邦、州和公共部门的汽车都必须有一定比例的车辆使用替代燃油，在美国生物柴油已成为替代燃料增长最快的产品。美国联邦率先成为生物柴油的最大用户。 2.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。目前，美意法等国已相继建成生物柴油生产装置数十座，规模最大的年产量达57万吨；德国也于是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。2000年德国的生物柴油已达45万吨。 3.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。 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，尤其是资源贫泛国家的高度重视。美国1990年开始以小规模用大豆油生产生物柴油，并被国家能源署列为清洁燃料，进行推广应用。美国能源署则要求，到2010年止，美国的生物柴油产量从现有的100万吨提高到1200万吨。目前，国际有十几个国家地区生产销售生物柴油，生产国有美国、欧洲成员国、阿根廷、马来西亚、南联盟、印度、日本。推广力度最大数德国，生物柴油应用在奔驰、宝马、大众、奥地的轿车上，德国现有900多家生物柴油加油站，并规定在主要交通要道只准销售生物柴油（如在跨国高速公路设置的加油站）。其零售价为每公升0.85欧元（折合人民币7.06元）。美国生物柴油的售价约为石化柴油的2倍，尽管生物柴油的成本昂贵，但是发达国家仍在大力推广使用，旨在保护生态环境和本国能源安全。 欧洲和北美利用过剩的菜子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%，CO2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CO2影响的生命循环分析看，生物柴油排放的CO2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。这将有助于欧洲生物柴油市场价值由2000年5.04亿美元提高到2007年24亿美元，年增长率可望达到25%。目前，美国有4家生物柴油生产厂，总能力为30万t／年。在普通柴油中的掺入量为10%～20%，生物柴油的税率为零。德国现有8家生物柴油生产厂，生产能力为25万t／年，拥有300多个生物柴油加油站，并制定了生物柴。油标准DIN V51606，对生物柴油免税。法国有7家生物柴油生产厂，总能力为40万t／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t／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5.5万t／年，税率为石油柴油的4.6%。比利时有2个生物柴油生产厂，总能力24万t／年。日本生物柴油生产能力也达到40万t／年。 二、 我国生物柴油研制简况 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已致力于生物柴油的研究、倡导工作。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，由下海内燃机研究所和贵州山地农机所承担课题，联合研究长达十年之久，并邀请石化院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中国——欧共体合作研究的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。 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在背景下，加快高效清洁的生物柴油产业化进程就显得更为迫切了。 |
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