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新能源技术

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我国新能源技术讲义

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新能源产业主要领域

一是新、可再生能源利用，主要是指风电、太阳能、生物质能、地热能、海洋能等可再生能源开发和利用；

二是对传统能源进行技术变革所形成新能源，主要包含对煤炭清洁高效利用、车用新型燃料以及智能电网等。

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生物柴油

燃料乙烯

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伴随中国经济快速发展，中国油气资源对外需求增加速度已经超出预期，油气能源担心局面加速扩大，国内常规油气开发已经不能满足经济发展需要，大力发展新能源已势在必行。新能源资源开发利用对确保国家能源安全含有主要意义。

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生物柴油

是以植物油脂(油料作物、野生油料植物、工程微藻等)、动物油脂、餐饮垃圾油为原料油，经过酯交换工艺制成可代替石化柴油再生性柴油燃料，是一个优质清洁柴油。

欧洲是当前生物柴油生产主要地域，其生物柴油产量约占全球生物柴油产量80％。美国是世界上生物柴油产业发展最为快速国家之一，巴西生物柴油发展潜力巨大，预计其产量将在超出美国和欧洲。

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生物柴油制备方法

当前制备生物柴油方法主要有四种：

稀释

热裂解

微乳化

酯化法及酯交换（转酯化或醇解）

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稀释

将天然油脂与柴油、溶剂或醇类混合，使其密度和粘度降低，提升挥发度，这么可使混合燃料粘度在:40摄氏度为:4.47cSt，基本符合作为燃料使用要求

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热裂解

又称为高温分解，严格定义是，用加热方法或在催化剂催化下将一个物质转化成另一个物质。在有氧或无氧情况下，经过化学键断裂生成更小分子。热裂解化学很复杂，因为反应中会出现各种反应方式和反应产物。植物油、动物油、脂肪酸、脂肪酸甲酯都能够进行热裂解。脂肪热裂解研究已经有599年历史，尤其是在那些缺乏石油国家和地域。

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微乳化

是利用乳化剂将植物油分散到粘度较低有机溶剂（如甲醇、乙醇）中，从而将植物油稀释，降低粘度，满足作为燃料使用要求。形成微乳化机理各不相同，所形成乳化液稳定性主要取决于加入能量和乳化剂类型和数量

微乳化方法易受到环境条件限制，环境条件改变会引发破乳现象发生，从而使得燃料性质不稳定，不能到达普遍使用目标。

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转酯化

是这些方法中最主要也是最普遍采取方法，因为它能用植物油生产出更清洁、更环境保护生物柴油。转酯化反应以下式所表示。

转酯化反应是可逆，所以通常加过量醇以使反应向右进行，而且碱催化剂催化转酯化反应要比酸催化快得多。而影响反应原因有：游离脂肪酸和水存在、醇／油摩尔比、不一样催化剂影响、反应时间和温度影响等。

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生产生物柴油新研究

研究微波作用下转酯化反应，并与普通转酯化反应做比较

研究大气压和HE#下，固体酸催化剂催化豆油和甲醇转酯化反应

研究制备无定型氧化锆、钛、铝、钾掺杂氧化锆催化剂

研究不用任何催化剂，超临界甲醇与菜油转酯化反应

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燃料乙醇

燃料乙醇是未加变性剂、可作为燃料用无水乙醇，是以玉米、小麦、薯类、糖等为原料，经液化、糖化、发酵、蒸馏而制成乙醇，再经脱水形成无水乙醇后，加上适量变性剂(无铅汽油)而形成变性燃料。

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变性燃料乙醇是以淀粉、糖质为原料，经发酵、蒸馏制得，脱水后，再添加变性剂改性乙醇。

车用乙醇汽油，就是把变性燃料乙醇和汽油以一定百分比混配形成一个汽车燃料，是替换和节约汽油最正确燃料。

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燃料乙醇生产法

对于生物质衔生合成气制乙醇有并存、竞争化学法、生物法两种转化技术：

化学法：纤维素、半纤维素、术察及其它生物体有机物，热解一合成气(H2，CO)。

生物法：纤维素、半纤维素，酸解或酶解或发酵一单糖(五碳、六碳糖1，化学、酶催化及微生物发酵一乙醇

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