生物柴油的主要特性
*,柴油分子是由15個(gè)左右的碳鏈組成的,研究發(fā)現植物油分子則一般由14-18個(gè)碳鏈組成,與柴油分子中碳數相近。因此生物柴油就是一種用油菜籽等可再生植物油加工制取的新型燃料。按化學(xué)成分分析,生物柴油燃料是一種高脂酸甲烷,它是通過(guò)以不飽和油酸G18為主要成分的甘油脂分解而獲得的.與常規柴油相比,生物柴油具有下述*的性能:
1.具有優(yōu)良的環(huán)保特性。主要表現在由于生物柴油中硫含量低,使得二氧化硫和硫化物的排放低,可減少約30%(有催化劑時(shí)為70%);生物柴油中不含對環(huán)境會(huì )造成污染的芳香族烷烴,因而廢氣對人體損害低于柴油。檢測表明,與普通柴油相比,使用生物柴油可降低90%的空氣毒性,降低94%的患癌率;由于生物柴油含氧量高,使其燃燒時(shí)排煙少,一氧化碳的排放與柴油相比減少約10%(有催化劑時(shí)為95%);生物柴油的生物降解性高。
2.具有較好的低溫發(fā)動(dòng)機啟動(dòng)性能。無(wú)添加劑冷濾點(diǎn)達-20℃。
3.具有較好的潤滑性能。使噴油泵、發(fā)動(dòng)機缸體和連桿的磨損率低,使用壽命長(cháng)。
4.具有較好的安全性能。由于閃點(diǎn)高,生物柴油不屬于危險品。因此,在運輸、儲存、使用方面的安全性又是顯而易見(jiàn)的。
5.具有良好的燃料性能。十六烷值高,使其燃燒性好于柴油,燃燒殘留物呈微酸性,使催化劑和發(fā)動(dòng)機機油的使用壽命加長(cháng)。
6.具有可再生性能。作為可再生能源,與石油儲量不同,其通過(guò)農業(yè)和生物科學(xué)家的努力,可供應量不會(huì )枯竭。
7.無(wú)須改動(dòng)柴油機,可直接添加使用,同時(shí)無(wú)需另添設加油設備、儲存設備及人員的特殊技術(shù)訓練。
8.生物柴油以一定比例與石化柴油調和使用,可以降低油耗、提高動(dòng)力性,并降低尾氣污染。1、乳化柴油
乳化柴油("DOE")于所有相關(guān)應用中可直接替代柴油,包括壓燃式發(fā)動(dòng)機(高、中、低速柴油發(fā)動(dòng)機)、燃氣輪機、小型熔爐和鍋爐。zui基本的運用是用于公路柴油引擎應用方面,如貨車(chē)和巴士,以及非公路的應用,如固定發(fā)電機、建筑機械、拖拉機等。有賴(lài)于其*的燃燒特性,乳化柴油發(fā)揮的環(huán)境效益遠超柴油。視乎發(fā)動(dòng)機的類(lèi)型、機齡和條件、服務(wù)歷史、維護、占空比、驅動(dòng)程序行為和水含量,廣泛的測試證明了乳化柴油常見(jiàn)的減排幅度為:氮氧化物---10%至30%,一氧化碳---10%至60%,二氧化碳---1%至3%,顆粒物---高達60%,煙---基本上消除
具競爭力的價(jià)格--乳化柴油不單提高制造商/分銷(xiāo)商的邊際利潤,更由于政府的稅務(wù)優(yōu)惠或獎勵政策,zui終用戶(hù)可以享受到成本上的節約。
提率--由于影響燃油效率的因素有很多,不能明確聲稱(chēng)能將燃料效率提升哪個(gè)具體的幅度。雖然已進(jìn)行的測試、試驗證明柴油效率的升幅可高達10%,但實(shí)際結果會(huì )因為如發(fā)動(dòng)機的機齡、型號、大小和應用等多個(gè)因素而出現差異。[1]
2、乳化生物柴油
乳化生物柴油("EBD")在大多數的柴油和生物柴油應用中可用作直接替代燃料,包括壓燃式發(fā)動(dòng)機(高、中、低速柴油發(fā)動(dòng)機)、燃氣輪機以及小型熔爐和鍋爐。乳化生物柴油的水含量取決于其應用,以及用于與柴油混合的生物柴油的原始分量。然而,水和添加劑的總含量則與乳化柴油技術(shù)采用的相似。
生物柴油作為清潔替代燃料由可再生能源中提取而來(lái)。是*一種完成全面評估并根據美國清潔空氣法提交予美國環(huán)保局的替代燃料,其相對于傳統柴油燃料,具有減排和健康方面的效益。使用生物柴油可減少對進(jìn)口石油的依賴(lài),并增加柴油燃料的供應;生物柴油是一種環(huán)保的柴油燃料替代品。使用生物柴油可減少一氧化碳(GO)、碳氫化合物(HG)和顆粒物等有害物質(zhì)的排放。
使用生物柴油可減少對進(jìn)口石油的依賴(lài),并增加柴油燃料的供應。
生物柴油是一種環(huán)保的柴油燃料替代品。使用生物柴油可減少一氧化碳(GO)、碳氫化合物(HG)和顆粒物等有害物質(zhì)的排放。美國環(huán)保局進(jìn)行的一項研究說(shuō)明了這些趨勢(參見(jiàn)右圖)。另外,汽車(chē)工程師學(xué)會(huì )(SAE)的檢測報告和“概念驗證“測試證實(shí)了乳化后的生物柴油可減少氮氧化物排放量至低于超低硫柴油(ULSD)的基線(xiàn)。
水“稀釋"重燃料油("HFO")以獲得穩定的乳化重燃料油("FOE"),其有以下優(yōu)點(diǎn):
大型工業(yè)鍋爐更有效率;減少氮氧化物和顆粒物的排放;更好的燃燒并提高碳效率;由于乳化重燃料油在燃燒中的“清潔劑"特性而減少維護成本和停機時(shí)間
混濁物質(zhì)(煙)和顆粒物排放一直是鍋爐運營(yíng)者十分關(guān)注的問(wèn)題,乳化重燃料油("FOE")可有效減少顆粒物排放,并提高燃燒效率,降低渾濁度。如下圖所示,說(shuō)明沖擊板測試中的顆粒物排放情況。必須注意的是,顆粒物密度及大小均下降,顯示乳化重燃料油實(shí)現二次霧化和較完整的碳燃耗。料油("FOE")的設計主要實(shí)現鍋爐效率的提升及基礎燃油消耗的減少,也降低鍋爐的混濁度、顆粒物和氮氧化物數量。
4、乳化殘余油
精煉廠(chǎng)使用原油作為原料生產(chǎn)不同的產(chǎn)品,如柴油、煤油和飛機燃油。由于一系列原因如高粘度,在精煉過(guò)程中產(chǎn)生的“剩余物"不會(huì )直接用于燃燒。為創(chuàng )造價(jià)值,“剩余物"通常與其它石油副產(chǎn)品如柴油混合來(lái)轉換成可燃的重燃料油("HFO")。通常來(lái)說(shuō),"HFO"包含約35%的分割物質(zhì)。
產(chǎn)生的“ROE"是“HFO"直接又經(jīng)濟的替代物,而“釋放"出的分割物質(zhì)可以直接在市場(chǎng)上銷(xiāo)售,
從而產(chǎn)生持續的經(jīng)濟效益。對于眾多小的產(chǎn)油國,又不具備足夠的精煉設施,生產(chǎn)"ROE"可以減少或*減除進(jìn)口分割物質(zhì)的需要。進(jìn)一步說(shuō),不同于許多的競爭性產(chǎn)品,"ROE"可以用廣范圍的石油來(lái)源生產(chǎn)。
乳化殘余油成本主要是水、化學(xué)添加劑和混合器,可以顯著(zhù)地少于傳統使用的分割物質(zhì)。其優(yōu)勢包括:在燃料罐和燃料線(xiàn)上減少的產(chǎn)品熱量;在乳化程序中可使用“含硫污水“;減少灰塵中未燃燒的碳含量;減少排放量(顆粒物,一氧化碳,氮氧化物)
5、氧化脫硫
使用乳化劑產(chǎn)生的催化系統利用氧氣可以改變特種硫的化學(xué)構成,從而顯著(zhù)降低取出硫物質(zhì)的難度。我們發(fā)現利用其的乳化技術(shù)可以生成必要的環(huán)境從而令其乳化劑可以在脫硫化學(xué)反應中穩定存在而又能達到理想的乳化分離。能夠適應嚴格的環(huán)境保護條例所要求的柴油燃料硫含量從幾百PPM減少到小于15PPM。