4月24日,一架加注了由地溝油煉制的生物燃油的飛機(jī),經(jīng)過一個(gè)半小時(shí)的飛行測(cè)試成功降落上海虹橋機(jī)場(chǎng),此舉引發(fā)了人們對(duì)地溝油制備生物燃油的強(qiáng)烈興趣。
近年來,地溝油流向餐桌的現(xiàn)象,使人們深惡痛絕,尋找地溝油的合理利用方式成為許多研究機(jī)構(gòu)關(guān)注的重點(diǎn)。目前地溝油在生物燃油的制備上有了較大進(jìn)展,包括此次用于試飛的生物航煤在內(nèi),地溝油現(xiàn)在可以用于制備生物柴油、甘油以及各種化工產(chǎn)品,不過,當(dāng)前研究最廣泛,被認(rèn)為最有發(fā)展前景的還是利用地溝油制備的生物柴油。
三種方法讓地溝油變廢為寶
說到地溝油,很多人的第一反應(yīng)認(rèn)為是指那些來自下水道中油膩漂浮物或者剩菜剩飯經(jīng)過簡(jiǎn)單加工而成的油。
其實(shí),除了來自下水道中的油外,地溝油還包括由劣質(zhì)動(dòng)物肉類、肝臟等加工提煉而成的油,以及油炸食品過程中多次重復(fù)使用的油。這些地溝油質(zhì)量差、過氧化值和酸值嚴(yán)重超標(biāo)。
將地溝油“變廢為寶”制備生物燃油在技術(shù)上可行嗎?
“地溝油的主要成分是甘油三脂肪酸脂,由于分子量太大,所以粘度大,沸點(diǎn)高,在發(fā)動(dòng)機(jī)中霧化困難,所以直接用于發(fā)動(dòng)機(jī)燃料比較困難,因此必須考慮將其分子變小,降低分子量?!敝袊痛髮W(xué)(華東)化工學(xué)院的王延臻教授介紹說,目前利用地溝油制備生物柴油的方法主要有酯交換法、加氫法、催化裂化法三種。
“利用甲醇與地溝油反應(yīng),生成脂肪酸甲酯,其分子量是甘油三脂肪酸酯的三分之一,與目前柴油的平均分子量接近,這就是我們通常講的生物柴油。加氫法可以將地溝油中的氧脫除,從而將地溝油的分子鏈打開,生成烷烴,烷烴是柴油的優(yōu)質(zhì)組分,可以提高柴油的十六烷值。借助目前煉油廠中石油的催化裂化過程也可以加工生物柴油,一般是將生物柴油少量摻入催化裂化原料中,在催化劑的作用下,在550℃—700℃高溫下將地溝油分解為汽油、柴油、液化氣、干氣(甲烷等)?!?/p>
生物燃油可保護(hù)生態(tài)環(huán)境
與化石燃料相比,生物燃料有不可多得的優(yōu)勢(shì),無論是從能源還是環(huán)保方面考慮都獲益良多。比如,和石化柴油相比,生物柴油具有良好的發(fā)動(dòng)機(jī)低溫啟動(dòng)性能,冷濾點(diǎn)達(dá)到-20℃,可以在低溫度范圍內(nèi)點(diǎn)燃;生物柴油具有良好的潤(rùn)滑功能,可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)供油系統(tǒng)和缸套的摩擦損失,增加發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命,間接降低發(fā)動(dòng)機(jī)的成本。另外,生物柴油是一種可再生能源,其資源不會(huì)像石油、煤炭那樣會(huì)枯竭,根據(jù)國家發(fā)改委披露的數(shù)據(jù),2012年我國生產(chǎn)原油20748萬噸,進(jìn)口原油27109萬噸,原油對(duì)外依存度56.4%。利用地溝油等廢棄油脂制備生物燃料可以有效緩解這種被動(dòng)局面。
從環(huán)保方面看,目前所使用的石化燃料中含有2%—3%的硫,燃燒后會(huì)危害大氣環(huán)境?!皬U棄油脂所制備的生物柴油比一般的石化柴油十六烷值高,硫含量極低,排放更清潔,所以歐洲一般要求柴油中添加5%—20%的生物柴油?!蓖跹诱榻忉屨f,我國出現(xiàn)的嚴(yán)重的霧霾天氣,其成分主要組成中有二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物這三項(xiàng),“如果使用地溝油等制備的生物燃油替代石化燃油,硫的排放減少,對(duì)減輕霧霾天會(huì)有些幫助。另外,如果將地溝油用作制備生物燃油,可減少流向百姓餐桌的危害?!?/p>
據(jù)了解,我國每年消費(fèi)植物油1200多萬噸,每年大中城市產(chǎn)生的地溝油或者餐飲廢油高達(dá)500萬噸,這其中有相當(dāng)大的一部分被不法商販經(jīng)過簡(jiǎn)單的脫色、脫臭、脫酸處理之后作為食用油流入市場(chǎng),嚴(yán)重危害了消費(fèi)者的健康。將這些廢棄油脂制成生物柴油后,在避免危害百姓身體健康的同時(shí),也改善了能源結(jié)構(gòu),保護(hù)了生態(tài)環(huán)境,一舉多得。
大范圍推廣任重道遠(yuǎn)
2005年我國頒布實(shí)施的《中華人民共和國可再生能源法》將生物柴油劃入可再生能源的范圍,地溝油等廢棄油脂的利用有了政策上的引導(dǎo)。
“但在實(shí)際操作和技術(shù)層面仍然存在一些問題,實(shí)現(xiàn)大范圍推廣任重道遠(yuǎn)?!蓖跹诱榻榻B,歐洲在15年前就已經(jīng)在柴油中添加生物柴油,并且制定了相關(guān)的補(bǔ)貼政策,鼓勵(lì)種植用于生物柴油生產(chǎn)的油料作物,煉油廠用生物原料生產(chǎn)的燃料達(dá)到一定的比例可以少交或免交碳排放稅,所以生物柴油在歐洲發(fā)展較快?!拔覈捎谌丝诒姸啵土洗蠖嘤糜谌诵笫秤?,所以生物柴油的原料來源有限,地溝油雖然可以用于生物柴油原料,但大多企業(yè)收集加工后又返回餐桌,或者作為動(dòng)物飼料的原料,真正用于生物柴油的不多。這需要在立法上有所作為。”
“另外在技術(shù)上還需要進(jìn)一步的改進(jìn),酯交換法、加氫法等制備方法也并不是十全十美的?!蓖跹诱檎f:“酯交換法一般采用液體強(qiáng)堿作為催化劑,如氫氧化鈉、氫氧化鉀等,反應(yīng)活性高,成本低,但存在環(huán)境污染,難以連續(xù)生產(chǎn)。近些年許多研究者開發(fā)了固體催化劑,但反應(yīng)活性低,目前工業(yè)上尚未規(guī)模應(yīng)用。加氫法存在的問題是投資大,操作費(fèi)用高。這些原因都限制了我國利用地溝油制備生物柴油的發(fā)展進(jìn)程?!?/p>
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