微生物技术在生物柴油开发与应用中的作用

微生物技术在生物柴油开发与应用中的作用*

宋安东1,2,3冯冲1谢慧1陈伟1

1(河南农业大学生命科学学院,郑州, 450002)

2(农业部农村可再生能源重点开放实验室,郑州, 450002)

3(河南天冠集团,南阳, 473000)

摘要生物柴油是一种可再生的液体清洁燃料,具有优良的特性。当前生物柴油的原料主要来自动植物油

脂,但其成本偏高。微生物油脂是无限再生的资源,发酵周期短,不受场地、季节、气候变化等的影响,易于工业

化生产,开发潜力很大。文中从产油微生物的种类、代谢途径及生物柴油的工艺流程等方面介绍了生物柴油及

其相关微生物技术研究进展。指出了微生物转化技术所带来的相应问题,并展望了其应用前景。

关键词生物柴油,微生物油脂,产油微生物

第一作者:博士,副教授。

*国家科技部“863”资助项目(编号:2001AA514020-02);河南省

杰出人才创新基金资助项目

收稿日期:2006-06-19

能源和一个国家的经济发展密切相关,也是国家

战略安全保障基础之一。目前液体燃料(汽油、柴油

等)主要来源于石油资源。从目前探明的石油储量上

看,世界石油的开采期多则100年,少则只有30~50

年左右。预计2010年我国的原油加工量将达到2·7

亿t,而原油产量不会超过2·0亿t。另外,以石油为

主的传统化石能源的消耗造成大量的污染,空气中主

要污染物如CO2和颗粒悬浮物约70%来自各种化石

燃料燃烧排放物。在能源日益匮乏,环境保护彰显重

要的形势下,人们更看重从资源、能源和经济一体化

协调考虑的社会可持续发展的模式。正是在这一形

势下,人们开始关注生物能源[1]。生物能源在中国是

仅次于煤炭、石油和天然气的第4位能源[2]。控制污

染,使用清洁燃料已成为今后一段时间内我国车用燃

料的研究与应用的发展方向。开发生物柴油对调整

油品产业结构,提高柴汽比,促进农业产业结构的调

整与农产品的加工转型,加强国防安全,保护环境等

都具有重要意义。文中就生物柴油开发中相关微生

物技术的研究现状和前景作简要的阐述和归纳。

1微生物油脂发酵技术

许多微生物,如酵母、霉菌和藻类等在一定条件

下,能将碳水化合物转化为油脂并贮存在菌体内,称

为微生物油脂,又称单细胞油脂(SCO,Single Cell

Oil),大部分微生物油脂组成情况和一般植物油相近

可以用来转化生物柴油。

1·1微生物油脂的原料

研究表明,微生物能高效利用半纤维素和纤维素

水解得到的所有碳水化合物产生油脂,和当前乙醇发

酵工艺相比具有明显的原材料资源优势,对解决生物

质经济公认的世界难题之一“全糖转化利用”很有价值。全世界每年产农作物秸秆约1 000~2 000亿t,

我国每年达7亿t以上,是生物转化微生物油脂潜在

而丰富的原料。甘薯、木薯、菊芋等粗放种植的高糖植物,也是未来微生物油脂发酵的理想原料。

利用现代生物技术将木质纤维素转化为饲料、酒

精、柴油等产品,不仅可以作为新资源、新能源为人类造福,同时也可以缓解农作物资源对环境污染的问

题,因而成为世界各国竞相开展的研究课题。

从理论上分析,干燥玉米秸秆含纤维素40%,半

纤维素25%,木质素l7%,其高热值为17·8 kJ/kg。

由于产油微生物能同时利用六碳糖(葡萄糖)和五碳

糖(木糖和阿拉伯糖),每吨玉米秸秆理论上将产出生

物柴油233 kg(按硬脂酸乙酯计)和甘油22·8 kg[3],

生物质能量利用率约为55%。微生物油脂资源是无

限再生的资源,发酵周期短,不受场地、季节、气候变

化等的影响,基本不占用额外耕地资源,易于工业化

生产。中国科学院理化技术研究所杨正宇研究员领

衔的课题组,在用秸秆直接转化汽柴油联产苯、苯酚、环氧乙烷等精细化工原料的研究方面已取得突破性

进展。最近希腊学者Papanikolaou等[4]报道了利用Mortierella isabellina进行高浓度糖发酵(初始糖浓

度达100 g/L),油脂产量达到18·1 g/L。

1·2产油微生物

1·2·1产油微生物必备条件[5,6]

(1)菌株细胞的油脂积累量应达到50%~60%

综述与专题评论以上,油脂生成率应高于15%~18%。

(2)能进行工业化深层培养,培养装置简单。

(3)生长速度快,抗污染能力强。

(4)油脂易提取。

1·2·2常见的产油微生物种类[7]

自然界中有许多微生物可以产生油脂如酵母菌、

霉菌、细菌等。

常见的产油酵母菌有:浅白色隐球酵母(Cryptococcus albidus)、弯隐球酵母(Cryptococcus albidus)、斯达氏油脂酵母(Litxanyces starkeyi)、茁芽丝孢酵母(Trichosporon pulluhns)、产油油脂酵母(Lipcmyoes lipofer)、胶粘红酵母(Rhodotomlaglutinl)、类酵母红冬孢(Rhodosporldium tomloides)等。

常见的产油霉菌有:土霉菌(Aspergillus terreus)、

紫癜麦角菌(Clavlceps purpurea)、高梁褶孢黑粉菌

(Tolypospofium ehrenbergii)、高山被孢霉(Mortierella

alpina)、深黄被孢霉(Mortierella isabellina)等。

常见的产油细菌有:分枝杆菌(Mycobacterium)、

棒状杆菌(Corynebacterium)、诺卡氏菌(Nocardia)

等。

1·2·3产油微生物油脂含量及脂肪酸组成

不同微生物产油能力与油的特性如表1所示[8]。

有些微藻能在细胞内形成相当数量脂质,以甘油三酯

为主,还有其他各种脂肪酸。产油酵母细胞内含大量

甘油三酯,其脂肪酸组成与植物来源食用油脂相似;

产油酵母能在各种碳源上生长良好,如蔗糖、糖蜜、乳

糖、酒精等。一些产油霉菌以葡萄糖为碳源,在细胞

内合成大量以甘油三酯为主的脂质,不同霉菌的脂肪

酸组成有很大差别。1·2·4微生物产生油脂机理

微生物高产油脂的一个关键因素是培养基中碳

源充足,其他营养成分,特别是氮源缺乏。在这种情

况下,微生物不再进行细胞繁殖,而是将过量的碳水

化合物转化为脂类。

微生物利用葡萄糖合成多不饱和脂肪酸的代谢

途径如图1所示[9]由图1可以看出多不饱和脂肪酸

微生物产生油脂过程,本质上与动植物产生油脂过程

相似,都是从利用乙酰CoA羧化酶的羧化催化反应

开始,经过多次链的延长,或再经去饱和酶的一系列

去饱和作用等,完成整个生化过程。禹慧明等对产生

γ-亚麻酸机理进行探讨,认为微粒体膜的苹果酸酶

活性与菌体油脂γ-亚麻酸含量存在显著相关关系,

这是因为苹果酸酶原位产生的NADPH是微粒体膜

磷脂上脂酰基完成去饱和作用的关键所在,而胞基质

上的NADPH在脂肪酸延长和去饱和中不能发挥作

用。Kendrack等发现苹果酸能促进卷枝毛霉

(Mueor circinelloides)微粒体的去饱和作用,使γ-

亚麻酸含量增高,这可能是苹果酸酶为去饱和作用而

提供NADPH结果[10]。目前,各国根据自己的条件而采用不同的原料油生产生物柴油。美国以转基因大豆为原料,欧洲主要

以油菜籽为原料,日本以废弃烹饪油为原料,巴西以

蓖麻籽为原料[11],我国的棉籽、大豆、油菜籽产量很

大,但这些油以食用为主,价格较高,菜籽油约4 000

元/t,花生油约6 800元/t,而柴油价格不足3 800元

/t[12],以这些油生产生物柴油没有经济性可言。从

20世纪80年代中期起,原机械工业部和中国石化总

公司曾拨专款开始生物柴油的专项研究。中国科技

大学、石化院等院校也投入一定的研究力量,但均处

实验阶段。2001年9月,南海正和生物能源有限公

司在河北邯郸建成年产1万t的生物柴油装置,标志

着我国这一行业的诞生。2002年8月,四川古杉油

化公司以植物油下脚料为原料,生产出和0#柴油性

能相当的生物柴油。2002年9月,福建龙岩市建成

年产2万t生物柴油的装置,也是利用废动植物油作

原料,据说成本可控制在2000元/t以下。2004年,

福建源华能源科技有限公司和杭州萧山所前镇政府

签约在杭州建设年产5万t生物柴油的装置,也是利

用地沟油作原料,该厂于2005年9月投产[13]。

成本问题是生物柴油发展的根本问题。植物油

脂因为其具有占用耕地面积、生长周期长、受气候影响严重等不足而不能成为生物柴油原料油脂供应的

长久之策。据统计以植物油脂为原料生产生物柴油,

原料成本占总生产成本的70%~85%[14]。利用价

廉的非食用油、废煎炸油以及油脚来生产生物柴油是

降低成本的有效方法但它们的来源并不稳定。目前

降低成本最有效的办法是充分利用我国丰富的木质

纤维素物质资源及工业废物如玉米秸秆、稻草、麦秸、

蔗渣及农副产品加工业、食品工业、造纸工业中产生

的废弃物等,但目前的技术还不能够合理利用这些丰

富的原料。

3生物柴油生产工艺的研究

动植物油脂本身可以燃烧,但不能和普通柴油充

分混合,而要设计专门的柴油机。生物柴油则相反,

它既可以按任意比例混合,也无需专门的柴油机。生

物柴油实质上就是脂肪酸的低碳醇酯,主要是脂肪酸

甲酯和脂肪酸乙酯。它是由甲醇或乙醇等醇类物质

与天然植物油或动物脂肪中主要成分甘油三酸酯发

生酯交换反应,将甘油基断裂为3个长链脂肪酸甲

酯。生物柴油的主要成分是软脂酸、硬脂酸、油酸、亚

油酸等长链饱和与不饱和脂及酸同甲醇或乙醇所形

成的酯类化合物[15]。

3·1生物柴油的生产工艺

菌种→筛选→产脂微生物→二次活化→种子摇瓶

↓

生物质水解糖化→碳水化合物→发酵→过

滤→收集菌丝体→风干→粉碎→压榨→粗微

生物油脂→预处理→酯交换→洗涤→分离→

真空干燥→生物柴油

↑↑

催化剂甲醇(或乙醇)

3·2发酵

影响微生物发酵产油脂的因素有微生物的种类、

培养基、环境条件、工艺流程等。培养基中氮源浓度

和C/N比是影响微生物油脂含量的主要因素。一般

来说,培养基中含氮化合物越多则细胞蛋白质含量越

多。因此在培养初期供给大量氮源使微生物迅速增

殖,以获取大量菌体细胞,后期改为含糖量多的培养

条件以使油脂积累,这样可从蛋白质合成初期百分之

几的油脂含量提高到后期百分之几十的油脂含量。

氮源的种类也会影响油脂的积累,黄建忠等[16]在利

用深黄被孢霉(Mortierellaisabellina)产脂变异株

M018合成γ-亚麻酸的研究中发现,不同氮源对油脂合成和菌体生长也有影响,(NH4)2SO4、NH4NO3、

NH4H2PO4适合细胞生长,不利于油脂合成;而蛋白

胨、牛肉膏不适合细胞生长但有利于油脂合成。酵母

膏不仅是菌体生长的适宜氮源,也是细胞油脂合成的

最佳氮源。以酵母膏为氮源,生物量可达32·8 g/L,

油脂含量为67·8%。此外,不同C/N下菌体生长和

油脂合成情况不同。C/N为40∶1适于菌丝生长,油

脂合成的最适C/N为60∶1。这说明充足的氮源适合

细胞生长,而油脂的积累发生在氮源缺乏时碳源的进

一步代谢。

无机盐类对油脂积累的影响:对真菌而言,适当

增加无机盐和微量元素的添加量,可提高油脂合成速

度和产油量。Carrido等人对构巢曲霉的研究结果表

明,调整培养基中Na+、K+、Mg2+、SO2-4、PO3-4的

含量比,可使油脂含量从25%~26%(油脂生成率

6·7%~7·9%)提高到51%(油脂生成率17·2%)。

长沼等人通过研究油脂酵母发现,增加培养基的铁离

子浓度可使油脂合成速度加快,而增加锌离子浓度可

使油脂含量增加。

其他添加物对油脂积累的影响:在培养基中添加

乙醇、乙酸盐、乙醛等脂肪酸合成的中间产物或能形

成中间产物的C2化合物可增加油脂含量,有些菌株

还要求B族维生素。添加EDTA可抑制糖和盐类复

合物的形成,减少同化性糖的损失,并增加油脂的含

量。

不同种类的微生物产油的最适pH值也不同,酵

母为3·5~6·0,霉菌为中性至微碱性。构巢曲霉在

pH值2·8~7·4培养时,随pH值上升,油酸含量增

加。油脂酵母培养基的pH值越接近中性,稳定期菌

体的油脂含量越高[17]。

温度可影响油脂的含量和组成。通常油脂合成

的最适温度为25℃,低于20℃或高于40℃油脂产量

均明显降低。真菌油脂生成的最适温度大多在25℃

左右,霉菌在30℃以上较高温度下,适于菌体生长,

而在20℃以下,利于不饱和脂肪酸,特别是高不饱和

脂肪酸的形成[18]。

通氧量可影响不饱和脂肪酸的形成,因为去饱和

反应需要氧[19]。

3·3生物柴油的制取

生物柴油的制造方法有直接使用和混合法、微乳

法、热解法、酯交换法等[20,21]。各种生产方法的比较

见表2。

4存在问题及展望

当前生物柴油的研究已是世界研究的焦点,而其

原料的来源更是人们急切需要解决的问题。目前生

物柴油生产存在的主要问题是成本高,化学法生产制

备生物柴油具有一定的不足,生物酶法具有很多优点

但存在工业化难的技术问题。因此开发廉价生物柴

油原料,革新和研究新型的生物柴油制备工艺对生物

柴油的生产应用尤为迫切。

微生物油脂的开发和应用正是解决这些问题的

关键。如对野生菌株进行基因工程改造;关键酶基因

的定位克隆;cDNA的构建;多不饱和脂肪酸合成途

径中,分支代谢产物的关键酶基因定位和调控基因定

位等。能否获得高附加值的多不饱和脂肪酸变异株

及进一步提高多不饱和脂肪酸产量,找到适宜的廉价

培养物,将是多不饱和脂肪酸生物合成、实现产业化的关键。发酵条件的优化,以及用去饱和酶抑制剂和

活化剂调节发酵是提高现有菌种产量的主要研究方

向。用产脂微生物定向转化生物柴油原料将得到重

视。

世界能源组织(IEA)表示,保守地估计,到2030

年全球将有20%的能源由生物能源替代,这一目标

将是极具挑战性的[22],为了达到这一目标,必须大力

开发生物柴油原料以大幅降低生物柴油成本。

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英文摘要和关键字

Application of Microtransformation Technology

in the Exploitation of Biodiesel Oil

Song Andong1,2,3Feng Chong1Xie Hui1Chen Wei1

1(Life Science College of Henan Agricultural University,Zhengzhou 450002,China)

2(Key Laboratory of Rural Renewable Energy,Ministry of Agriculture,Zhengzhou 350002,China)

3(Henan Tianguan Group,Nanyang 473000,China)

ABSTRACT Biodiesel oil is a cleanly reproducible resource of fuel.It is provided with good speciality.At present,

the raw materials of biodiesel oil are mostly from Vegetable and animal oil,but they are high expensive.The sources

of microbial lipids are boundless renewable material.There is shorter ferment period.It is not influenced by field,

season,abnormal weather and is prone to a series of industrial manufacture.Therefore,microbial lipids are consid-

ered as potential oil resource.Summarized here are lipid metabolic regulation mechanism and the main ways of pro-

duction of biodiesel.The problems existed in the microtransformation technology are pointed out.The prospect of

the microtransformation technology was also prodicted.

Key words biodiesel oil, microbial oil, oleaginous microorganism

生物柴油生产工艺

生物柴油的制备方法主要有 4 种: 直接混合法( 或稀释法) 、微乳化法、高温热裂解法和酯交换法。前两种方法属于物理方法, 虽简单易行, 能降低动植物油的黏度, 但十六烷值不高, 燃烧中积炭及润滑油污染等问题难以解决。高温裂解法过程简单,没有污染物产生, 缺点是在高温下进行, 需催化剂,裂解设备昂贵, 反应程度难控制, 且高温裂解法主要产品是生物汽油, 生物柴油产量不高。酯交换法又分为碱催化酯交换法、酸催化酯交换法、生物酶催化酯交换法和超临界酯交换法。酯交换法是目前研究最多并已工业化生产的方法但生物酶催化酯交换法目前存在着甲酯转化率不高, 仅有40%～60%, 短链醇( 甲醇、乙醇) 对脂肪酶毒性较大,酶寿命缩短; 生成的甘油对酯交换反应产生副作用,短期内要实现生物酶法生产生物柴油, 还是比较困难。超临界酯交换法由于设备成本较高, 反应压力、温度也高, 一程度上影响了该技术的工业化, 目前主要处于试验室研究阶段。 1 生物柴油生产工艺目前, 国内采用的原料主要有地沟油、酸化油、混合脂肪酸、废弃的植物和动物油等, 根据不同的原料应采用不同的工艺组合来生产生物柴油。因目前国内企业的日处理量不是很大( 大多为5～50t /d 不等) , 酯交换( 酯化) 工序一般采用反应釜间歇式的; 分离、水洗工序有采用罐组间歇式的, 也有采离心机进行连续分离、水洗的。 1 地沟油制取生物柴油地沟油水分大、杂质含量多, 酸值较高, 酸值一般在20(KOH)

/(mg/g) 油左右。由地沟油制得的生物柴油颜色较深, 一般需经过脱色或蒸馏工序、添加剂调配工序处理。碱法催化制备生物柴油工艺流程氢氧化钠→甲醇粗甘油→脱溶→精制→甘油 ↓↑ 地沟油→过滤→干燥→酯交换→分离→脱溶→水洗→干燥→生物柴油 2酸化油制取生物柴油酸化油的机械杂质含量较大( 如细白土颗粒) , 酸值一般在80～160(KOH) /(mg/g) 油间, 国内有一步酸催化法和先酸催化后碱催化两步法来制备生物柴油。因酸化油中含有一定量的悬浮细白土颗粒及胶杂, 在反应过程易被硫酸炭化, 在反应釜底部会有一定量的黑色废渣。在酯化反应过程国内有采用均相反应的, 也有采用非均相反应的, 各有利弊。均相反应( 反应体系温度60～65℃) 甲醇在体系内分布均匀, 接触面积大, 利于参与反应, 但生成的水没有带走, 阻碍反应进程; 非均相反应( 反应体系温度105～115℃) 甲醇以热蒸汽形式鼓入, 可以带走一部分生成的水, 有利于反应进程, 以及免去反应釜的搅拌装置, 但甲醇气体在油相的停留时间短、接触面积小, 不利于参与反应,需要更多的热能和甲醇循环量。由酸化油制得的生物柴油颜色也较深, 一般需经过脱色或蒸馏工序、添加剂调配工序处理。一步酸催化制备生物柴油工艺流程:

生物柴油技术

生物柴油技术随着我国工农业、交通运输业的飞速发展，市场对汽、柴油的需求日益增长。现在我国每年消耗的汽、柴油约为1.15亿吨,进口原油及成品油已成为我国财政的沉重负担，而且天然石油的储备有限，人类面临日益严重的能源危机。另外，燃油燃烧不当所排放出的浮碳、碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物、硫化物已成为大中城市的主要污染物来源，严重影响生态环境和人类健康。中国是一个经济大国，也是一个能源消耗大国，节能减排与绿色环保已经成为中国能源战略的重要组成部分。国家出台了多项节能减排的政策措施，抑制高耗能、高污染行业的过快增长。节约发展，清洁发展，安全发展，可持续发展日益受到重视。因此，本着节能和环保要求，研制燃油新配方、开发清洁柴油已经势在必行。我公司最新研制的生物柴油是以植物油厂下脚料、动物脂肪、废餐饮油、工业废醇等为原料，再加入一定量的催化剂，经专用设备和特殊工艺合成。目前，该技术已经通过科技部成果鉴定、质量技术监督局备案和全国唯一通过国家发改委及环保局批准立项且具有生产、销售资质（附：成果鉴定证书及备案、立项原件），现在已有多家合作单位规模化生产。【技术咨询：186-3718 1635 张经理187-3817 2329 齐经理】以下是汇绿生物柴油项目介绍： 1、生物柴油的技术特点生物柴油是以动植物油厂下脚料、泔水油、地沟油、脂肪酸甲酯、重油、蜡油、轻油、洗油、常线油、减线油、重柴、催柴、废轮胎油、废塑料油、臭油、废机油、地炼油、土炼油、低温煤焦油、常柴、焦化柴油、燃料油、碳五、碳九、碳十四、碳十六、白柴、化工油、黑柴、乌油、减线油等的二种或三种为原料，经过处理后，再加入一定量的催化剂、乳化剂，经专用设备和特殊工艺合成。该产品外观清澈透亮,主要指标达到国家柴油相关标准。与国内同类产品相比，本产品具有以下特点： 1）生物柴油原材料广泛，化工厂、植物油厂、炼油厂、化工市场等均可提供。动植物油厂下脚料、泔水油、地沟油来源于饭店或者植物油厂；脂肪酸甲酯来源于生物柴油厂；轻油、洗油、焦化柴油来源于焦化厂；重油、蜡油、常线油、减线油、重柴、催柴、碳五、碳九、碳十四、碳十六、白柴、来源于各大小炼油厂；废轮胎油、废塑料油、臭油、废机油、地炼油、黑柴来源于各小炼油厂。 2）生物柴油生产工艺简单、上马快、投资周期短，设备安装仅需15-30天。

生物柴油发展前景看好_访石科院长远性课题研究室副主任杜泽学教授

〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉行业sinopec monthly 2月1日，《生物柴油调和燃料（B5）》标准开始实施。在此之前，财政部、国家税务总局联合下发《关于对利用废弃的动植物油生产纯生物柴油免征消费税的通知》，明确对利用废弃动植物油脂生产的BD100生物柴油免征消费税。一系列标准、办法的出台，为我国生物柴油的发展带来了哪些机遇？生物柴油应用前景又存在哪些困难和不确定性？为此，记者采访了中国石化石油化工科学研究院长远性课题研究室副主任杜泽学教授。生产：形成林油一体化产业链记者：“十一五”期间我国可再生能源发展迅速，作为可再生能源的生物柴油在我国发展现状如何？杜泽学：国家十分关注生物柴油的发展，在制定的“十一五”《可再生能源中长期发展规划》中指出，发展生物柴油应坚持不与粮油争地，采用绿色生产技术，不造成环境污染。早在2002年，我国就有民营企业进军生物柴油产业，使用地沟油、餐饮废油等作为生产原料。2007年前后是发展的高峰，当时已经投资建成的和计划投资的民营生物柴油企业近百家，产能超过300万吨/年。这些企业生产的产品按照自己制定的企业标准，销售给农用拖拉机、工程施工机械和渔船等。由于采用的是常规的酸碱法技术，三废排放多，污染环境。而产能扩展过快导致原料供应吃紧，价格在1 年内从2000元/吨左右涨到超过6000 元/吨，再加上金融危机的影响，到 2009年，大部分企业倒闭或处于停产状态。目前，国内生物柴油产量估计 30万吨/年左右，除中海油投产的装置和生产的生物柴油进入车用领域外，其他都是民营企业，产品质量满足国标（BD100）要求的不多，而且没有得到相关政策支持销售到车用领域。记者：发展生物柴油是否会导致 “与民争粮”？杜泽学：国家一直支持大规模发展生物柴油产业，但不提倡采用可食用油脂发展生物柴油。目前，国家鼓励采用“林油一体化”的模式发展生物柴油产业，对生物柴油产业化示范的要求是原料（非食用林木油脂）和生物柴油生产并举。为了落实国家中长期可再生能源发展规划，国家发改委于2008年6月核准了中国石化、中国石油和中海油申报的生物柴油示范工程项目，装置的建设规模分别为5万吨、6万吨和 6万吨/年生物柴油。本着“林油一体化”的示范模式，三家单位分别在贵州、四川和海南建立麻风树种植基地，培育种植和加工得到麻风树油，为生物柴油装置提供原料。2010年完成产业化示范，产量达到20万吨/ 年，此后进行产业化推广，到2020年产量发展到200万吨/年。记者：作为示范工程项目技术支持的主要负责人，您认为“林油一体生物柴油发展前景看好 □本刊记者王旸曹军生 ——访石科院长远性课题研究室副主任杜泽学教授中海油海南东方6万吨/年生物柴油示范装置。杜泽学摄20 中国石化2011/2

微生物技术在城市生活垃圾处理中的应用(新编版)

( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改微生物技术在城市生活垃圾处理中的应用(新编版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.

微生物技术在城市生活垃圾处理中的应用 (新编版) 摘要：本文结合堆肥化、卫生填埋两种现行的城市生活垃圾处理工艺，主要介绍了城市生活垃圾生物处理过程中的微生物种群，以及通过分析开发出的新的微生物技术，指出了应用于城市生活垃圾处理的高效的微生物技术的研究方向。关键词：城市生活垃圾微生物强化微生物处理技术基因工程随着城市化进程在全球范围的加速，城市化带来的环境污染和人类聚居状况恶化等问题，已成为世界各国共同关心的问题。城市生活垃圾（Municipalsolidwaste,简称MSW）是在城市日常生活及为城市生活提供服务的活动中产生的固体废弃物，是城市环境的主要污染物之一。目前，城市生活垃圾处理处置的方法主要包括卫生填埋（Sanitarylandfill）、堆肥化(Composting)、焚烧(Incineration)

三种，其中前两种处理方式均属于生物处理技术。具体来说，MSW生物处理技术就是城市生活垃圾中固有的或外添加的微生物，在一定控制条件下，进行一系列的生物化学反应，使得MSW中的不稳定的有机物代谢后释放能量或转化为新的细胞物质，从而MSW逐步达稳定化的一个生化过程。 1.城市生活垃圾生物处理中主要的微生物 MSW生物处理技术主要包括好氧和厌氧生物处理。好氧生物处理如：好氧堆肥、生物反应器填埋等，其工艺中的微生物主要有细菌、放线菌、真菌等微生物种群。厌氧生物处理，如：厌氧消化、厌氧填埋等，其工艺中的微生物又称“瘤胃微生物”，主要有水解细菌、产氢产乙酸菌群和产甲烷菌群等。 1.1城市生活垃圾好氧生物处理中的微生物 1.1.1细菌在MSW好氧生物降解过程中，细菌凭借强大的比表面积，可以快速将可溶性底物吸收到细胞中，进行胞内代谢。总的来说，其数量要比放线菌和真菌多得多。当然，在不同的环境中分离的细菌在

生物柴油生产工艺

学院：化学与环境保护学院专业：化学工程与工艺姓名：朱慧芳学号：201031204011

新型藻类制生物柴油生产工艺摘要：我国石油资源紧缺,研究开发生物柴油是当务之急。结合我国情况介绍了几种可用于生产生物柴油的原料,并针对不同的原料,提出了几种可供使用的生产工艺。用泔水油、地沟油和油厂下脚料等原料生产生物柴油工艺成熟、经济合算, 值得推广。为适应我国生物柴油的研究与生产,建议加快制定我国生物柴油的相关标准。关键词：生物柴油；酯化；醇解；酯交换；脂肪酸；脂肪酸甲酯一生物柴油概述生物柴油 (Biodiesel)，又称脂肪酸甲酯 (Fatty Acid Ester)是以植物果实、种子、植物导管乳汁或动物脂肪油、废弃的食用油等作原料，与醇类 (甲醇、乙醇) 经交酯化反应 (Transesterification reaction) 获得。生物柴油这一概念最早由德国工程师Dr. Rudolf Diesel (1858-1913) 于1895年提出，是指利用各类动植物油脂为原料，与甲醇或乙醇等醇类物质经过交脂化反应改性，使其最终变成可供内燃机使用的一种燃料。在1900年巴黎博览会上Dr．Rudolf Diesel展示了使用花生油作燃料的发动机。生物柴油具有一些明显优势，其含硫量低，可减少约30%的二氧化硫和硫化物的排放；生物柴油具有较好的润滑性能，可以降低喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损，延长其使

用寿命；生物柴油具有良好的燃料性能，而且在运输、储存、使用等方面的安全性均好于普通柴油。此外生物柴油是一种可再生能源，也是一种降解性较高的能源。二生产生物柴油背景技术市场分析 1生物柴油原料由于各国的资源差异，生物柴油的原料差异较大，欧盟主要是菜籽油为主，美国主要是以大豆油为主。我国主要生物柴油主要以废弃油脂以及木本原料为主，并在价格合适的情况下考虑进口棕榈油。 2 生物柴油的优缺点（1）生物柴油优势与常规柴油相比，生物柴油下述具有无法比拟的性能。 1) 具有优良的环保特性。主要表现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，可减少约30%（有催化剂时为70%）；生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃，因而废气对人体损害低于柴油。检测表明，与普通柴油相比，使用生物柴油可降低90%的空气毒性，降低94%的患碍率；由于生物柴油含氧量高，使其燃烧时排烟少，一氧化碳的排放与柴油相比减少约10%（有催化剂时为95%）；生物柴油的生物降解性高。 2) 具有较好的低温发动机启动性能。无添加剂冷滤点达-20℃。 3) 具有较好的润滑性能。使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低，使用寿命长。 4) 具有较好的安全性能。由于闪点高，生物柴油不属于危险品。因

第一代生物柴油特性与各种方法介绍

生物柴油特性与技术介绍生物柴油产品特性与常规柴油相比，生物柴油下述具有无法比拟的性能。 1) 具有优良的环保特性。主要表现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，可减少约30%（有催化剂时为70%）；生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃，因而废气对人体损害低于柴油。检测表明，与普通柴油相比，使用生物柴油可降低90%的空气毒性，降低94%的患碍率；由于生物柴油含氧量高，使其燃烧时排烟少，一氧化碳的排放与柴油相比减少约10%（有催化剂时为95%）；生物柴油的生物降解性高。 2) 具有较好的低温发动机启动性能。无添加剂冷滤点达-20℃。 3) 具有较好的润滑性能。使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低，使用寿命长。 4) 具有较好的安全性能。由于闪点高，生物柴油不属于危险品。因此，在运输、储存、使用方面的有是显而易见的。 5) 具有良好的燃料性能。十六烷值高，使其燃烧性好于柴油，燃烧残留物呈微酸性使催化剂和发动机机油的使用寿命加长。 6) 具有可再生性能。作为可再生能源，与石油储量不同其通过农业和生物科学家的努力，可供应量不会枯竭。生物柴油的优良性能使得采用生物柴油的发动机废气排放指标不仅满足目前的欧洲Ⅱ号标准，甚至满足随后即将在欧洲颁布实施的更加严格的欧洲Ⅲ号排放标准。而且由于生物柴油燃烧时排放的二氧化碳远低于该植物生长过程中所吸收的二氧化碳，从而改善由于二氧化碳的排放而导致的全球变暖这一有害于人类的重大环境问题。因而生物柴油是一种真正的绿色柴油。据美国能源部的研究，生物柴油对人比食盐的毒性还小，比糖更容易降解，生物柴油致癌物排放量比石化柴油降低93.6％。由于生物柴油燃烧所排放的二氧化碳远低于植物生长过程中所吸收的二氧化碳。因此，与使用矿物柴油不同，理论上其用量的增加不仅不会增加，反而会降低因二氧化碳的排放,从而能缓解全球变暖这个影响人类生存的重大环境问题。作为可再生能源，与石油不同，其可以通过农业和生物科学家的努力，使其可供应量不会枯竭。原料供应有保证，价格较稳定。油料作物增产空间大，加之转基因技术可使油料含油达70%左右，有一定降价空间。目前生物柴油生产所用技术目前生物柴油主要是用化学法生产，即用动物和植物油脂和甲醇或乙醇等低碳醇在酸或者碱性催化剂和高温（230～250℃）下进行转酯化(酯交换)反应，生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯，在经洗涤干燥即得生物柴油。生产设备与一般制油设备相同，生产过程中可产生10%左右的副产品甘油。目前几种主要的工艺方法： ?碱催化法 ?酸催化法 ?脂肪酶或生物酶法 ?超临界萃取法 1.碱催化法：用氢氧化钠或氢氧化钾为催化剂，这是目前最常用的制取方法，将植物油脂与甲醇予以酯交换（交酯化）反应，并使用氢氧化钠(油脂重量的1%) 或甲醇钠(Sodium methoxide) 做为催化剂，大约混合搅拌反应2小时，即可制得生物柴油。 2．酸催化法：因废油脂通常含有大量的游离脂肪酸，而不能用碱性催化剂转化为生物柴油，

生物柴油工艺流程图CAD图

一、概述 1.1生物柴油概述生物柴油(Biodiesel) ，又称脂肪酸甲酯(Fatty Acid Ester) 是以植物果实、种子、植物导管乳汁或动物脂肪油、废弃的食用油等作原料，与醇类(甲醇、乙醇) 经交酯化反应(Transesterification reaction) 获得。生物柴油这一概念最早由德国工程师Dr．Rudolf Diesel (1858-1913) 于1895年提出，是指利用各类动植物油脂为原料，与甲醇或乙醇等醇类物质经过交脂化反应改性，使其最终变成可供内燃机使用的一种燃料。在1900年巴黎博览会上，Dr．Rudolf Diesel展示了使用花生油作燃料的发动机。生物柴油具有一些明显优势，其含硫量低，可减少约30%的二氧化硫和硫化物的排放；生物柴油具有较好的润滑性能，可以降低喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损，延长其使用寿命；生物柴油具有良好的燃料性能，而且在运输、储存、使用等方面的安全性均好于普通柴油。此外，生物柴油是一种可再生能源，也是一种降解性较高的能源。1.2使用生物柴油可降低二氧化碳排放生物柴油的使用能减少温室气体二氧化碳的排放，可以这样来理解：燃烧生物柴油所产生的二氧化碳与其原料生长过程中吸收的二氧化碳基本平衡，所以不会增加大气中二氧化碳的含量．而燃烧矿物燃料所释放的二氧化碳需要几百万年才能再转变为石化能，故使用生物柴油能大大减少石化燃料的消耗，相当于降低了二氧化碳的排放。美国能源部研究得出的结论是：使用B20（生

物柴油和普通柴油按1：4混合）和B100（纯生物柴油）较之使用柴油，从燃料生命循环的角度考虑，能分别降低二氧化碳排放的15.6％和78.4％。 1.3生物柴油降低空气污染物的排放生物柴油由于本身含氧10％左右，十六烷值较高，且不含芳香烃和硫，所以它能够降低CO、HC、微粒、NOx和芳香烃等污染物的发动机排气管排放，尤其是微粒中PM10的排放，而它正是导致人类呼吸系统疾病根源的污染物。生物柴油具有许多优点：*原料来源广泛，可利用各种动、植物油作原料。*生物柴油作为柴油代用品使用时柴油机不需作任何改动或更换零件。*可得到经济价值较高的副产品甘油(Glycerine) 以供化工品、医药品等市场。*相对于石化柴油，生物柴油贮存、运输和使用都很安全(不腐蚀溶器，非易燃易爆) ；*可再生性(一年生的能源作物可连年种植收获，多年生的木本植物可一年种维持数十年的经济利用期，效益高；*可在自然状况下实现生物降解，减少对人类生存环境的污染。生物柴油突出的环保性和可再生性，引起了世界发达国家尤其是资源贫乏国家的高度重视。德国已将生物柴油应用在奔驰、宝马、大众、奥迪等轿车上，全国现有900多家生物柴油加油站。美国、印度等其他发达国家和发展中国家也在积极发展生物柴油产业。目前，世界生物柴油年产量已超过350万吨，预计2010年可达3000万吨以上。1.4我国生物柴油发展的现状在生物柴油方面，我国的技术研究并不落后于欧美等发达国家，从各种公开的文献资料上，涉及生物柴油的文献80余篇，涉及技术研究的文献20余篇，内容包括了生物

国内外生物柴油技术进展

国内外生物柴油技术进展王璇冀星摘要:生物柴油是以动植物油脂为原料生产的柴油替代品,基本成分是脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯。生物柴油不含硫与芳烃,闪点高,具有良好的动力性能与排放性能,被国际可再生能源界誉为最具前景的替代油品。本文对生物柴油原料、生产工艺、行车实验、产品标准等方面进行了全面简要的介绍,希望对读者有所参考。关键词:生物柴油;原料;生产工艺;专利;标准;行车实验 1 原料生物柴油可以采用多种原料生产,包括植物油、动物油和废弃食用油等。不同原料采用的生产技术有所不同,经济性也有差别。在目前已投入生产的生物柴油装置中,大部分采用菜籽油为原料,表1是生物柴油原料来源构成情况。表1 生物柴油原料来源构成%原料构成菜籽油84 葵花籽油13 大豆油1 棕榈油1 其他1 数据来源:SR I咨询公司世界不同地区生产生物柴油所用的原料不同,美国主要采用大豆油、欧洲主要使用菜籽油、亚太地区主要使用棕榈油。据专家考察分析,中国生物柴油原料将主要来自两个方面,废弃油脂和野生油料树木种子。其中废弃油脂主要包括: (1)炒菜和煎炸食品过程产生的煎炸废油,如麦当劳、肯德基等快餐店产生的煎炸废油,以及我国传统煎炸食品如油条、方便面和饼干加工过程中产生的煎炸废油; (2)烤制食品过程中产生的动物性油脂,如烤鸭、烤羊肉过程中从动物体中烤出的油脂; (3)动物制品常温加工过程中产生的下脚料经处理得到的动物性油脂,如用废猪皮等下脚料熬制的油品; (4)餐饮废油,也称泔水油,主要指从剩余饭菜中经过油水分离得到的油脂; (5)地沟油,主要指在餐具洗涤过程中流入下水道中的油品; (6)厨房通风系统的凝析油,如家庭与餐馆抽油烟机冷凝的油脂; (7)酸化油脚。野生油料树木主要包括黄连木、文冠果和麻风树等。我国含油植物种类丰富,共有151科1553种,其中种子含油量在40%以上的植物为154种,可用作建立规模化生物质燃料油原料基地乔灌木种约30种,并能利用荒山、沙地等宜林地进行造林,建立起规模化的良种供应基地的生物质燃料油植物在10种左右。科技部在十五攻关计划中,从种植资源能源一体化系统出发,选育适合不同地域生长的优良燃料油植物种植,建立燃料油植物种植资源发展基地和生物燃料油生产示范工程,采用基因工程等现代技术改良物种性状,培育高产燃料油植物新品种;开展优良种源及无性系速成丰产栽培示范,对有重要经济价值的国外油料植物种类和优良无性系进行引种、驯化和小面积栽培实验。由于原料来源有明显的地域差别,各个国家都在开发适合自己的生物柴油工艺路线。尽管已经有很多成熟的生物柴油技术提供转让服务,但投资者在引进技术时,应首先考察该技术是否有良好的原 13

生物柴油文献综述

年产2万吨生物柴油生产技术简介一、总论生物柴油概念：生物柴油是清洁的可再生能源，它以生物质资源作为原料为基础加工而成的一种柴油（液体燃料），主要化学成分是脂肪酸甲酯。具体而言，动植物油，如菜籽油、大豆油、花生油、玉米油、米糠油、棉籽油；以及动植物油下脚料酸化油，脂肪酸；动物油：猪油、鸡油、鸭油、动物骨头油等经一系列化学转化，精制而成的液体燃料，是优质的石油柴油代用品。生物柴油是典型的“绿色能源”，大力发展生物柴油对经济可持续发展，推进能源替代，减轻环境压力，控制城市大气污染具有重大的战略意义。二、生物柴油的主要特性与常规柴油相比，生物柴油具有下述无法比拟的性能。 1、优良的环保特性。主要表现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，可减少约30%；生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃，如苯等化合物，因而废气对人体损害低于石化柴油。检测表明，与普通柴油相比，使用生物柴油可降低90%的空气毒性，降低94%的患癌率；由于生物柴油含氧量高，使其燃烧时排烟少，一氧化碳的排放与柴油相比减少约10%（有催化剂时为95%）；生物柴油的生物降解性高。 2、具有较好的低温发动机启动性能，无添加剂冷滤点达–20℃。 3、具有较好的润滑性能。使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损

率低，使用寿命长。运动粘度稍高，在不影响燃油雾化的情况下，更容易生气缸内壁形成一层油膜，从而提高运动机件的润滑性，保护发动机，降低机件磨损。 4、具有较高的安全性能。由于闪点高，生物柴油不属于危险品。因此，在运输、储存、使用方面的安全性更高。 5、具有良好的燃烧性能。十六烷值高，含氧量高，燃烧性优于石化柴油，燃烧残留物呈微酸性，发动机油的使用寿命加长。 6、具有可再生性能。作为可再生能源，与石油储量不同，其通过农业和生物科学家的努力，可供应量不会枯竭。 7、无需改动柴油机，可直接添加使用，同时无需另添设加油设备、储存设备及人员的特殊技术训练。 8、使用性广。可广泛用于各种载重汽车、火车、公交车、卡车、舰船、工程机械、地质矿业设备、农用机械、发电机组等柴油内燃机；更是非动力的工民用窑炉、锅炉及灶具上佳燃料。三、生物柴油的发展前景及意义（一）国家立法、政策支持从2006年1月1日起正式生效的《中华人民共和国可再生能源法》明确规定“国家将再生能源的开发利用列为能源的优先领域，——依法保护可再生资源开发利用者的合法权益”。并指出“生物液体燃料，是指利用生物质资源生产的甲醇、乙醇和生物柴油”。（二）资源十分广泛一是可利用各种动、植物油脂的各种废料、副产物，例如加工植

生物柴油研究与应用现状_吴慧娟

生物柴油研究与应用现状吴慧娟,许世海,张文田(后勤工程学院,重庆400016) 摘要:随着环境污染问题的日益严重和能源危机的日益紧迫,迫使人们急需寻找一种不仅清洁的、对环境友好的、而且可再生的能源。生物柴油的可再生性和清洁性引起了世界各国的重视。综述了生物柴油在国内外的生产应用现状、发展趋势以及发展生物柴油对我国的意义。并对生物柴油生产方法的研究进展进行详细的介绍,重点介绍了酯交换反应,对生物柴油目前还存在的问题进行了分析。关键词:生物柴油;可再生能源;酯交换反应中图分类号:TE626.24　文献标识码:C 文章编号:0253-4320(2007)S1-0013-04 Research and application situation of biodiesel W U Hui -juan ,XU Shi -hai ,ZHA NG Wen -tian (College of Logistical Engineering ,Chongqing 400016,China ) Abstract :With the increasin g urgency of both energy crisis and environ mental pollution ,there is an urgent need to find a kind of alternative fuel source which is clean ,environmental -friendly and reproducible .Biodiesel attracts notice all around the world because of its cleanness and reproducibility .The research and application situation of biodiesel in China and other countries ,as well as its importance to China are reviewed in this paper .The production technology ,especially transesterification ,is introduced in detail .The shortcomings of biodiesel are also discussed . Key words :biodiesel ;reproducible energy source ;transesterification 　收稿日期:2006-11-27 　作者简介:吴慧娟(1982-),女,硕士研究生,主要研究方向为燃料与燃料化学,sing4757@s ina .com 。石油是国家经济社会发展和国防建设极其重要的战略物资。但近年来,石油供应出现紧缺,石油价格居高不下,各国从环境保护和资源战略的角度出发,积极探索发展一些可以再生、清洁的对环境友好的能源。生物柴油作为优质的柴油代用品,对经济可持续发展,推进能源替代,减轻环境压力,控制城市大气污染具有重要的战略意义。我国是一个石油短缺的国家,石油资源数量较少,生产能力增长缓慢。但随着生活水平的提高,石油的需求急剧增长,供应缺口越来越大。2005年我国生产原油1.815亿t ,进口原油1.27亿t ,成品油净进口1742万t ,石油对外依存度已达42.9%。这种状况不仅给石油供应带来很大的压力,而且也危及到国家能源安全。另一方面我国环境状况也不容乐观,而能源使用过程中带来的污染是一个重要方面。因此,在我国发展生物柴油具有更大的意义。 1　国内外生物柴油应用情况 1.1　美国美国是最早研究生物柴油的国家之一,原料是以大豆油为主。生物柴油在美国的商业应用始于 20世纪90年代初,但直到近几年才逐渐形成规模,并已成为该国发展最快的替代燃油[1],产量从1999年的50万加仑猛增到2000年的500万加仑。目前美国已有4家生产厂家,总生产能力达30万t /a [2] , 预计到2011年美国生物柴油的生产能力将达115万t /a 。美国在生产柴油的研制过程中,生产成本的合理化,适宜原料的选择及理化特性的改进方面都取得了突破性的进展。为促进生物燃料的发展,美国政府采取了有力的补贴措施。1.2　欧洲生物柴油使用最多的是欧洲,份额已占到成品油的5%,2001年生物柴油产量已超过100万t ,主要以油菜为原料,目前在欧盟各国以前通常被用来做饲料用的废食用油脂,现在也正转向生产生物柴油[3]。据Frost &Sulivan 企业咨询公司最新发表的“欧盟生物柴油市场”报告,为实现“京都议定书”规定的目标(在2008—2012年期间,减少二氧化碳排放量8%),欧盟即将出台鼓励开发和使用生物柴油的新规定,如对生物柴油免征增值税,规定机动车使用生物动力燃料占动力燃料营业总额的最低份额。为了便于推广使用,德国、意大利等国也都制定了生 · 13·第27卷增刊(1)现代化工 June 20072007年6月Modern Chemical Industry

利用微生物技术处理废水

利用微生物技术处理废水摘要随着工业的发展,污水成分已愈来愈复杂。某些难降解的有机物质和有毒物质,需要运用微生物的方法进行处理,污水具备微生物生长和繁殖的条件,因而微生物能从污水中获取养分,同时降解和利用有害物质,从而使污水得到净化。废水生物处理是利用微生物的生命活动,对废水中呈溶解态或胶体状态的有机污染物降解作用,从而使废水得到净化的一种处理方法。废水生物处理技术以其消耗少、效率高、成本低、工艺操作管理方便可靠和无二次污染等显著优点而备受人们的青睐。关键词污水生物处理好氧生物处理厌氧生物处理水质 1. 污水生物处理的特征 1.1 污水与污水生物处理污水中的污染物质成分极其复杂，一般生活污水的主要成分是代谢废物和食物残渣，工业废水可能含有较多的金属、酚类、甲醛等化学物质。此外污水中还含有大量非病原微生物和少量病原菌及病毒。污水的生物处理就是以污水中的混合微生物群体作为工作主体，对污水中的各种有机污染物进行吸收、转化，同时通过扩散、吸附、凝聚、氧化分解、沉淀等作用，以去除水中的污染物。因此，污水生物处理实际上是水体自净的强化，不同的是，在去除了污水中的污染物后，必须将微生物从出水中分离出来，这种分离主要是通过微生物本身的絮凝和原生动物、轮虫等的吞食作用完成的。 1.2 生化需氧量及生物处理的应用在污水处理中，通常是以有机物在氧化过程中所消耗的氧量这一综合性指标来表示有机污染物的浓度，如生化需氧量（BOD）和化学需氧量（COD）。生化需氧量是指在特定的温度和时间（通常这5 d、20℃下，微生物分解污水中有机物所消耗的氧量，称为BOD5。BOD5约占生化需氧总量的2/3，故采用BOD5来表示污水中可降解有机物的浓度是比较合适的。但污水中有机物并不是都能较快降解的，在工业废水中，可以结合COD等指标表示有机污染物的浓度。只有BOD高的废水才适宜采用生物处理，COD很高但BOD不高的废水不宜采用生物处理。对于有毒的废水，只要毒物能降解，就可用生物法处理，关键是控制毒物浓度和驯化

生物柴油工艺流程简述

本项目所采用的是吸收发展日本HAVE技术及与公司技术研发合作方上海华东理工大学共同研制的脂肪酸甲脂提纯的分子蒸馏技术和自有的精制技术相结合，自主开发创新，独具特色的生产工艺和设备。是在国内外同行业中具有先进性的生物柴油生产新工艺。叙述如下： STEP-1前处理原料油在,多数场合时是含有一定的水分和微生物的,在加热100℃以上的情况下.甘油三酯(三酸甘油酯)的一部分加水分解,变为游离脂肪酸。因此,一般的原料油尤其是废食用油里含有2～3%的游离脂肪酸,饱和溶解度的水以及残渣的固定成分。这些杂质,特别是在由碱性触媒法的酯化交换过程中,使触媒活性下降,产生副反应生成使燃料特性变坏的副生物,所以,在酯交换反应前,有去除的必要.D/OIL 制造过程中,配合高速分离,真空脱水,脱酸等,几乎可以全部除去废食用油中的杂质。饱和脂肪酸采用烙合法断链转换成不饱和脂肪酸。 STEP-2 甲醇触媒的溶解水分等杂质含有量在所定值以下的甲醇和触媒混合后,用来调制甲醇溶液.此过程中,特别要注意的是,由于溶解热的突然沸腾,有必要控制溶解速度和溶液的温度。另有,KOH触媒由于吸水性较高,所以,在储藏和使用阶段尽量防止吸收水分、一旦,吸收了大量的水分时, KOH就会变得难于溶解,将会影响到下一个工序。

STEP-3 酯交换反应将经过前处理的原料油和触媒,甲醇混合,在65度左右时进行酯交换反应(Ⅲ--4)。在此工序中,为了达到完全反应的目的(tri-di-mono-甘油酯的转化率在99%以上),有必要控制甲醇/原料油比,触媒/原料油比,搅拌速度,反应时间等的参数。。通常,甲醇/原料油比和触媒/原料比越大,反应速度越快,投入化学反应理论以上的过剩甲醇时,不只是D/OIL的制造原价升高, D/OIL中的残存甲醇浓度也升高,燃料特性反而恶化。还有,此工程,如果原料油中水分和游离脂肪酸有残留的情况下,会引起如下图所示的副反应。过量甲醇通过闪蒸分离后经精馏回用。 STEP-4 甘油的分离反应结束后,从酯交换反应的生成物甘油和甲酯的混合物中分离出甘油. 甘油的分离,虽然可以利用甘油(1.20g/cm3) 和甲酯(0.88g/cm3)的比重差,使之自然沉降,不仅分离速度很慢,也不能使甘油完全分离.所以, .D/OIL的制造过程是通过高效率的高速离心分离机来进行分离的. STEP-5 甲酯的精制甲酯的精制是通过蛋白页岩吸附剂，去除生物柴油中的碱性氮、和黄曲霉素。

微生物应用技术

100学年度第一学期微生物应用技术 Final Examination 学生__________ 学号:_____________ ★请勿选择你报告的题目来回答 I. 解释名词 (30分选六题): 1. 何谓Molecular farming, 为何用植物? 2. 生分解性 3. 芽孢杆菌在工业上的应用优势（1）Bacillus及其代谢产物已广泛应用于食品、医药、饲料中，目前尚未发现有任何毒副作用，是一种安全的菌种。（2）Bacillus可以耐受不良的环境，如80℃的高温环境，pH2-3的酸性环境。并且对营养要求简单，代谢快，易于分离和保存。（3）Bacillus不仅对革兰氏阳性菌有抑菌作用，对革兰氏阴性菌和真菌也有抑制效果。 4. 生物相容性用来描述生物医用材料与生物体相互作用情况的概念。若生物材料相容性好，表示： a.该材料能够与身体相互适应 b.不会对身体有显着或严重的不良反应 c.身体也不会引起材料性能的改变可分为：血液反应、免疫反应、组织反应、生物化学反应 5. 解说液化淀粉的功用 6. Plant Transformation 7. 白色生技的应用 8. NDM-1超级细菌 9. 抗药性结核分枝杆菌产生 10. 专利三特性（1）排他性：为了保护一发明或创作其正当权益，而向政府提出申请，经过审查认为符合专利法的规定，因而给予申请人在一定期间享有专有排除他人未经其同意而制造、贩卖、使用或为上述目的而进口该物品之权，或专有排除他人未经其同意而使用该方法及使用、贩卖或为上述目的而进口该方法直接制成物品之权，这种排他性就是专利权特性。（2）时间性：发明、新型、新式样专利均自公告之日起给予专利权。专利权只在专利权期限内有效，期限届满，权力消灭，技术内容即成公共财产。（3）地域性：专利系采属地主义，因此，虽已向外国申请专利，但如欲在我国

新能源技术应用的现状及发展趋势

目录摘要 (2) 第一章对能源的认识 (3) 1.1能源的定义 (3) 1.2能源的源头 (3) 1.3能源的种类 (4) 第二章新能源的发展趋势 (5) 2.1 多元化 (5) 2.2 清洁化 (5) 2.3 高效化 (5) 2.4 全球化 (6) 2.5 市场化 (6) 第三章启示与建议 (7)

摘要我们人类生存与发展中最具有决定性意义的要素是三个：物质、能量和信息。组成我们的世界是物质；人类生存活动决定于对信息的认知和反应；而维持生命，从事发展的活动又地要通过消耗能量来进行。一切能量来自能源，人类离不开能源。能源是人类生存、生活与发展的主要基础。能源科学与技术，能源利用的发展在人类社会进步中一直扮演着及其重要的角色。能源发展的里程碑可以这么说，每一次能源利用的里程碑式发展，都伴随着人类生存与社会进步的巨大飞跃。几千年来，在人类的能源利用史上，大致经历了这样四个里程碑式的发展阶段：原始社会火的使用，先祖们在火的照耀下迎来了文明社会的曙光；18世纪蒸汽机的发明与利用，大大提高了生产力，导致了欧洲的工业革命；19世纪电能的使用，极促进了社会经济的发展，改变了人类生活的面貌；20世纪以核能为代表的新能源的利用，使人类进入原子的微观世界，开始利用原子部的能量。未来对能源的要求有足够满足人类生存和发展所需要的储量，并且不会造成影响人类生存的环境污染问题。未来对能源的需求未来的人类社会依然要依赖于能源，依赖于能源的可持续发展。因此，我们须现在就很清楚地了解地球上的能源结构和储量，发展必须开发的能源利用技术，才能使人类的生存得于永久维持。而我们赖于生存的能源是取之不尽用之不完的吗？回答是：不是，也是。事实上，进入21世纪后，人类目前技术可开发的能源资源已将面临严重不足的危机，当今煤、石油和天然气等矿石燃料资源日益枯竭，甚至不能维持几十年。因此，必须寻找可持续的替代能源。而近半世纪的核能和平利用，已使核能已成为新能源家属中迄今为止能替代有限矿石燃料的唯一现实的大规模能源。而且，未来如能实现核能的彻底利用，人类的能源将是无穷的。除了物质、能量和信息三大因素外，人类对安全的要求也越来越重要了。安全包括社会安全、健康安全和环境安全等。它们同能源的关系也是非常密切的。现在利用的能源已造成了大量的环境污染问题，严重影响了人类的生存。因此，未来对能源的要求将不仅是储量充足，而且还必须是清洁的能源。相对其它化石能源而言，核能的和平利用已充分证明了核能是清洁的能源之一。关键字：能源利用可持续发展环境污染

世界各国生物柴油生产厂

第三章生物柴油的全球概况生物柴油在近年来在全球得到了蓬勃的发展，本章节是介绍目前全球生物柴油发展的基本情况，为生物柴油的商业用途提供参考。第一节全球生物柴油基本概况近年来生物柴油发展迅速，其中以欧洲发展最快。欧盟主要以油菜籽为原料生产生物柴油，2001年产量超过100×lO4t，预计2003年达230×lO4 t，2010年达830×lO4t。德国2001年在海德地区投资5000万马克，兴建年产10×lO4t的生物柴油装臵，现有90多家生物柴油加油站，生物柴油在奔驰、宝马、大众、奥迪轿车上广泛应用。意大利实行生物柴油零税率政策，目前拥有8个生物柴油生产厂，总生产能力为75．2×lO4 t／年。法国亦实行生物柴油零税率政策，现有7家生物柴油生产厂。奥地利有3个生物柴油生产厂，总生产能力为5．5 ×lO4t／年，税率仅为石油柴油的4．6％。比利时有2家生物柴油生产厂，总生产能力为24×lO4t／年。美国主要以大豆为原料生产生物柴油，现有4家生物柴油生产厂，总生产能力为30×lO4 t／年，规划到2011年将生产115×lO4 t，根据美国能源部的统计，2001年美国生物柴油消费量8．5×lO4 t。亚洲一些国家也在积极发展生物柴油产业。日本是较早研究生物柴油的国家，1999年建立了用煎炸油为原料生产生物柴油的工业化实验基地，目前日本生物柴油年产量已达40×lO4t。泰国第一套生物柴油装臵已经投入运行，泰国石油公司承诺每年收购7×lO4 t棕榈油和2×lO4t椰子油，实施税收减免政策。韩国等也在向全国推广使用生物柴油。一、政策和法律近年来很多国家的法律规范都已经制定出来并处于实施阶段，这些法律规范是根据不同的政策目标和激励措施而改变的，具体情况如下：减少当地有害污染物的排放风险（如CO，HC，PM，NOX，PAH）：典型的案例为“清洁空气法”（USA），“燃料质量标准”（EU），“Off-Road 发动机的EPA标准”（USA），在“燃油排放项目I和II”中定义的私家车及载重卡车的“EURO排放标准”（EU）。减少温室气体排放产生的风险及由此造成的气候变化。

微生物技术在生物柴油开发与应用中的作用

生物柴油生产工艺

生物柴油技术

生物柴油发展前景看好_访石科院长远性课题研究室副主任杜泽学教授

微生物技术在城市生活垃圾处理中的应用(新编版)

生物柴油生产工艺

第一代生物柴油特性与各种方法介绍

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国内外生物柴油技术进展

生物柴油文献综述

生物柴油研究与应用现状_吴慧娟

利用微生物技术处理废水

生物柴油工艺流程简述

最新替代石油新能源的技术发展及趋势研究

微生物应用技术

新能源技术应用的现状及发展趋势

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