第一讲微生物能源资料.ppt

生物柴油;生物柴油;20世纪70年代的石油危机促进了可再生能源研究;生物柴油以调和油形式应用;欧洲 目前生物柴油份 额已占到成品油市场 5 ％， 并有逐年上升的趋势。 2 0 0 8 ～ 2 0 0 9年度美 国生物柴 油产量为 2 1 8万 t ； 2 0 1 0年美国生物柴油产量预计为 2 5 0万 t ； 我国， 2 0 0 4年政府出台了生物燃料技术发展政策 ， 2 0 0 5年制定了农业和林业生物质发展规划， 规划明 确 2 0 1 0年生物柴油生产 目标为 2 0 0万 t ， 2 0 2 0年目 标为 1 2 0 0万 t。 ;生物柴油与石化柴油相比具有以下有点;生物柴油的生产原料;生物柴油的生产原料;动植物质油脂，可以制取生物柴油． 都是三脂肪酸甘油酯 因为每个脂肪酸有大致 1 8个碳原子．使得食用油分子的含碳数达到 5 0个 左右， 将其直接用于机动车时显得粘度过大。 必须把油料分子变小， 变成单个的脂肪酸甲酯或乙 酯 ， 这时它的含碳数减少至约 1 8个 ， 接近于石油基 柴油的组成， 因此得名生物柴油。 ;Transesterification（酯基转移作用）;制备生物柴油的方法;物 理 处 理 法; 高 温 裂 解 法; 酯交换法 是目前国内外研究和应用最为广泛的工艺，其原理 是， 在催化剂作用下， 原料与低碳醇发生酯化反应 ， 利用醇的甲氧基取代长链脂肪酸上的甘油基，将甘 油三酸酯断裂为 3个长链脂肪酸甲酯即为生物柴 油， 酯交换法又分为化学法、 生物酶法、 超临界法。 ;酯交换法使用的醇是含1～8个碳原子的一级和二级一元脂肪醇，主要有甲醇、乙醇、丙醇、丁醇和戊醇。 甲醇和乙醇使用较多，尤其是甲醇，因为其价格便宜，且物化性能(极性短链醇)有利于反应的进行。它们也广泛应用于降低甘油三酯的黏度，加强可再生燃料的物化性能以改善发动机性能。 因此，由酯交换反应得到的脂肪酸甲酯可以作为柴油机的替代燃料。;化学法;此方法缺点是:;超临界酯交换法;生物酶法;酶法工艺;生物柴油的制备工艺 ; 一 步 酯 交 换 反 应 ; 二 步 酯 交 换 反 应 ;生物柴油未能占领柴油市场的原因;1. 研发适应不同原料特点的低成本生物柴油生产工艺，使得生物柴油生产成本可以与石化柴油相竞争。 2。如何利用以低值废弃植物油脚为原料，通过生物炼制生产生物柴油，同时联产高附加值植物瑙醇、单体酸、二聚酸及异硬脂酸等油脂化工产品。 3 通过植物油脚料炼制生产生物柴油联产高值油脂化工产品，可以大夫降低生物柴油的生产成本，提高生物柴油的竞争力，可加速实现生物柴油的产业化进程。;第二章 燃料乙醇发酵;燃料乙醇发展概况;燃料乙醇： ;　燃料乙醇是优良的油品质量改良剂，或者说是增氧剂。它还是汽油的高辛烷值调合组分。它与的MTBE起同样的作用。乙醇的增氧效果比MTBE要好一倍。 美国法定的汽油改良剂有三种：MTBE（甲基叔丁基醚）、乙醇和ETBE（乙基叔丁基醚）， 乙醇里所含的内氧，部分地补充了汽油在油缸内燃烧外界供氧不足的问题，另外又较好地解决了汽油的高辛烷值组分问题，“两好合一好”，使乙醇的物理化学特性得以充分的发挥。;巴西以甘蔗作为原料每年生产125亿吨燃料乙醇；美国每年生产超过50亿吨的燃料乙醇。 目前我国乙醇年产量列世界第三， 发酵法生产乙醇占绝对优势，80％左右的乙醇用淀粉质原料， 10％的乙醇用废糖蜜生产， 以纤维素原料生产的乙醇约占2％。 我国的发展目标： 大力发展可再生能源和核能，争取到2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15％ 左右”。 “石油替代可再生能源开发利用，重点是扶持发展生物乙醇燃料、生物柴油”。 ;我国4家企业定点生产燃料乙醇企业: 吉林燃料乙醇有限责任公司、 河南天冠集团、 安徽丰原生物化学股份有限公司 黑龙江华润乙醇有限公司;生产燃料乙醇的生物质原料;;燃料乙醇发酵生产的机制;转化的生物化学过程;木薯生淀粉批量发酵酒精：木薯;木薯生淀粉批量发酵酒精：木薯;木薯生淀粉批量发酵酒精：木薯;木薯生淀粉批量发酵酒精;乙醇发酵;乙醇发酵;发酵法生产乙醇;燃料乙醇的生产过程;1、罐型 酒精发酵罐筒体为圆柱形，低盖和顶盖均为碟形或锥形。 在酒精发酵过程中，为了回收二氧化碳气体及其所带出的部分酒精，发酵罐采用密闭式顶有人孔，视镜及二氧化碳回收管。 进料管接种管压力表和测量仪表接口管等。 罐底装有排料口和排污口罐身上下装有取样口和温度计接中口对于型发酵罐。 为了便于维修和清洗，在近罐底装有人孔。 ;2. 发酵的冷却装置中小型发酵罐，多采用罐顶喷水淋于罐外表面进行膜状冷却；对于大型发酵罐，罐内装有冷却蛇管或罐外壁喷洒联合冷却。; (1)?操作开始：糖液及酵母同时加