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1、关键词：地沟油；生物柴油；资源化。Research on the Production of Bio Diesel with Gutter OilChemistry major, 1201 class XU Hua Instructor: Cao YongAbstract: Gutter oil represents all kinds of inferior oil in common life. As a raw material, gutter oil can be used to produce bio diesel in order to prevent gutter oil int

2、o the food chain and reduce the production cost of bio diesel. Key words: gutter oil; bio diesel; renewable. 目 录1 绪 论 11.1 生物柴油概述 11.1.1生物柴油的性质和优点 11.1.2发展生物柴油的意义 11.2 生物柴油发展概况 21.2.1 国内概况 21.2.2 国外概况 21.3 地沟油 31.3.1 地沟油概述 31.3.2 地沟油的危害 31.3.3 地沟油的回收利用 42 概述 42.1 地沟油生物柴油的制备工艺 42.1.1酸催化法 42.1.2碱催化法 5

3、2.1.3酶催化法 52.1.4无催化剂法 52.1.5超临界法 52.2 地沟油制备生物柴油的应用 52.3.1成本过高, 原料资源不足 62.3.2政策支持力度不够 62.3.3生产技术单一 63 地沟油生物柴油的发展前景 6参考文献 71 绪 论1.1 生物柴油概述1.1.1生物柴油的性质和优点 生物柴油是一种近年来备受关注的石化柴油替代品，是指各种动植物油脂小分子醇类进行酯交换反应得到的脂肪酸酯混合物，是一种绿色的生物质能源，其主要成分包括脂肪酸甲酯和脂肪酸乙酯，它主要由C，H，O 三种元素组成，以脂肪酸甲酯为例的生物柴油（Fatty Acid Methyl Ester，FAME）主要

4、成分为棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯和花生酸甲酯等。 生物柴油是一种十分理想的可用于替代石化柴油的可再生性清洁燃料，与普通柴油相比，它有如下优点：具有优良的环保特性：生物柴油硫含量低，可使二氧化硫和硫化物的排放量减少约30%（有催化剂时为70%）。生物柴油不含对环境造成污染的芳香族烷烃，其废气对人体的损害大大低于石油柴油。检测表明，与石油柴油相比,使用生物柴油可降低90%的空气毒性。由于生物柴油含氧量高，燃烧时排烟少，一氧化碳的排放量可减少约10%（有催化剂时为95%） ；具有较好的低温发动机启动性能：在没有任何添加剂存在时,生物柴油的冬季冷滤点可达-20，可以在较低

5、温度范围内点燃；具有较好的润滑性能：使用生物柴油可降低喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率，保护发动机，延长发动机的使用寿命；点火性能佳：生物柴油的关键指标十六烷值较高，一般大于50（石油柴油为45- 50），所以具有良好的点火性能。而且它的抗爆性优于普通柴油；节能降耗：生物柴油其本身即为燃料，以一定比例与石油柴油混合使用可以降低油耗、提高动力性；可再生性：生物柴油作为一种可再生能源，其资源不会枯竭。1.1.2发展生物柴油的意义有利于生态环境的保护：使用生物柴油可以减少对化石燃料的开采和消耗，从而减少对地球生态环境的过度破坏；发展生物柴油，种植油料作物将增加陆地的植被覆盖，对减少水土流失、调节大气

6、环境气候等多方面具有生态调节功能；石化柴油中均含有一定量的硫，有的甚至高达2%-3%，大量燃烧后形成的酸雨给生态环境带来了巨大的灾难，而生物柴油不含硫，其生产和使用不会因形成酸雨而造成环境灾害。有利于促进中国农村的经济和产业发展：生物柴油生产是以动、植物油脂为主要原料，因此，在适合油料作物生长地区，可改变单一的“农产品-加工-食品”模式，开辟“农产品-加工-工业品”发展新模式。可大量种植适合的油料作物，替代过去没有经济价值的树木，作为生物柴油生产原料，提高土地使用效率、增加农民收入、创造新的就业机会，带动农村地区特别是山区经济的发展。这样，既可以减轻我国石油需求量日趋增大的压力，又可以缓解农村

7、农产品的出路问题。保障食品安全，保障人民身体健康: 据统计，我国每年消耗植物油1200万吨，直接产生的油泥和酸化油等就有250万吨，大中城市年产生的地沟油或餐饮废油等就达500万吨。这部分油脂除污染大气和环境外，经常被不法商贩经过简单的脱色、脱臭、脱酸处理后作为食用油重新流入市场，由于含有大量病菌及致癌物质，对公众健康造成极大危害，我国许多地区均有过垃圾油脂进入餐桌的报道。然而，将这些废弃油脂用于制备生物柴油，却是优质的资源。国内有报道称，采用废弃油脂制备的生物柴油，理化性质可以达到德国标准，动力和排放性能也与植物油制备的生物柴油相当，可以达到欧洲三号排放标准。同时，由于一般油脂价格都比较低，

8、因而其制造的生物柴油具有很强的经济竞争性。另外，与矿物柴油相比，使用生物柴油可降低90%的空气毒性，致癌物排放量降低94%。1.2 生物柴油发展概况1.2.1 国内概况 我国生物柴油的研究和开发虽然起步较晚，但发展速度很快，一部分科研成果都达到国际先进水平。研究内容涉及到油脂植物的分布、选择、培育、遗传改良等及其加工工艺和设备。目前各方面的研究都取得了阶段性的成果，这无疑将有助于我国生物柴油的研究与开发。目前中国已经将生物柴油产业确定为国家产业发展方向，并于2005年2月28日由第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议通过并实施中华人民共和国可再生能源法，该法规定了可再生能源的范围，生物柴

9、油被明确列入其中，国家将从产业政策、销售等方面保证生物柴油产业的健康发展。为进一步推动我国生物产业的发展，加快产业化步伐，根据中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要和国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）的有关要求，国家发展与改革委员会编制了生物产业发展“十一五”规划，并在2007年4月25日正式公布。“十一五”时期，我国生物产业发展的目标是:初步形成有利于生物产业发展的政策法规体系、技术创新体系、技术标准体系、生物安全保障体系、产业组织体系和行业服务体系；自主创新能力显著增强；产业结构优化升；产业规模快速增长。在此基础，经过10年的努力，力争使我国生物产业主要

10、经济指标进入世界前列；在关系经济社会发展全局和国家安全的关键生物技术领域掌握自主知识产权，生物产业国际竞争力大幅度提高。1.2.2 国外概况美国：美国是最早研究生物柴油的国家。对生物柴油的关注是由1990年的空气清洁法案引起的，该法案包括降低柴油废气排放的规定。1992年，能源政策法案确定2000年用非石油燃料代替10%的发动机燃料，到2010年，这一比例将达到30%。商业应用始于20世纪90年代，目前已有4个生产厂家，总生产能力30万吨/a。1992年美国能源署 （EPACT）及环保署都提出用生物柴油做燃料。美国前总统克林顿于 1999年签署了开发生物质能的法令，其中生物柴油被列为重点发展的

11、清洁燃料之一，采取免税政策。美国在利用生物技术开发油料植物方而投入了很大科研力量。通过生物技术制成“生物微藻”，使脂质质量达40%-60%。政府采用有利的补贴政策鼓励发展生物燃料作物，2001年，美国农业部拿出 1.5亿美元补贴乙醇生产厂，用以增加乙醇和生物柴油的使用。2001年12月，美国ASTM颁布了生物柴油的标准ASTMD6751，它与生物柴油在美国市场的标准化紧密相关，增强了消费者和制造商的信心。欧洲：生物柴油使用最多的是欧洲，份额己占到成品油市场的5%。目前的生物柴油标准主要是参照菜子油的品质制定的。德国目前拥有8家生物柴油生产厂，2000年初，生物柴油的产量达45万吨，并有上升趋势

12、。法国拥有7家生产企业，总生产能力40万吨。意大利9家，总生产能力33万吨。奥地利3家，届时将达到5.5万吨。比利时2家，总生产能力24万吨。政府对这些生产企业进行免税政策。一些汽车企业的汽车发动机允许使用生物柴油减税政策，这些因素一起促进了生物燃油的发展。欧洲的疯牛病促使利用动物脂肪生产生物柴油得以发展。据最新发表的“欧洲生物柴油市场”报告，为实现“京都协议”规定的目标（在2008-2012年，欧洲将减少一氧化碳的排放量8%），欧盟将出台相应政策将有助于生物柴油产量的大幅增加。目前，欧盟推广生物油的目标是到2010年达到830万吨，努力实现生物燃料替代矿物燃料比2010年多5.57%，202

13、0年将达20%。1.3 地沟油1.3.1 地沟油概述 地沟油是指从餐饮业回收的，质量、卫生极差，水分、过氧化值和酸值严重超标的非食用油。地沟油分为以下几类:一是狭义的地沟油，即将下水道中的油泥漂浮物或酒店的剩饭剩菜（泔水）经过简单加工提炼出的油；二是劣质动物肉、内脏和皮经加工和提炼后产出的油；三是用于油炸食品的油使用次数超过规定要求后再被重复使用或往其添加新油后重新使用的油。随着人民生活水平的提高，餐饮业产生的废油越来越多。欧洲2000年食用油脂消耗量为 1700万吨（其中植物油占75%），收集的废食用油脂为40万吨（人均1.38kg/a）。我国2000年食用油脂消费量为1200万吨（人均9.

14、4kg/a），每年废食用油脂产生量估计为210万吨（人均1.64kg/a），即每消耗1kg食用油脂产生0.175kg废食用油脂。1.3.2 地沟油的危害对人类健康的危害：地沟油含有大量细菌和病毒，餐饮废油在高温状态下长期反复使用，与空气中的氧接触，发生水解、氧化、聚合等复杂反应，致使油黏度增加，色泽加深，过氧化值升高，并产生一些挥发物及醛、酮、内酯等有刺激性气味的物质。“浴水油”中的主要危害物-黄曲霉素的毒性是砒霜的100倍，所有这些物质都具有致癌作用。彭荫来等对深圳地区的废油脂样品进行了检测，检测结果感官指标为:液体混浊，呈棕褐色，似粪水，有柴油气味，另外酸价为39.6，是普通食用油的100

15、倍，表明油脂的酸败程度很大，酸价高是油脂氧化变质的主要特征。许多不法商贩将浴水油经过处理加工冒充食用油出售，或者用来炸油条、做饼干等。餐饮废油一旦被人食用，不仅会破坏人体白血球和消化粘膜，导致肝脏损坏，引起食物中毒，重则致癌，还能引起多种传染病的暴发，严重危害人民群众健康。对环境的污染：增加城市污水处理厂的负荷。当含油污水进入城市污水处理厂时，由于油脂较难降解，1mg油脂氧化时要消耗3-4mg氧，不仅影响污水处理厂的处理效率，而且会增加其处理负荷；影响城市排水管网过水能力。餐饮业所排污水中的油脂容易凝结在管道内壁，形成厚厚的油脂层（特别是在冬季），使管道过水能力减小，甚至堵死。油脂堵塞的管道清通非常困难，甚至用高温碱水冲刷也无济于事；恶化水质、危害水产资源。清洁的水被废油污染后，COD、BOD值升高，膜阻止氧气溶入水中