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地沟油变燃油能否推广开?

2013年05月07日 08:46
来源:中国科技网

打破砂锅

4月24日,一架加注了由地沟油炼制的生物燃油的飞机,经过一个半小时的飞行测试成功降落上海虹桥机场,此举引发了人们对地沟油制备生物燃油的强烈兴趣。那么——

近年来,地沟油流向餐桌的现象,使人们深恶痛绝,寻找地沟油的合理利用方式成为许多研究机构关注的重点。目前地沟油在生物燃油的制备上有了较大进展,包括此次用于试飞的生物航煤在内,地沟油现在可以用于制备生物柴油、甘油以及各种化工产品,不过,当前研究最广泛,被认为最有发展前景的还是利用地沟油制备的生物柴油。

三种方法让地沟油变废为宝

说到地沟油,很多人的第一反应认为是指那些来自下水道中油腻漂浮物或者剩菜剩饭经过简单加工而成的油。

其实,除了来自下水道中的油外,地沟油还包括由劣质动物肉类、肝脏等加工提炼而成的油,以及油炸食品过程中多次重复使用的油。这些地沟油质量差、过氧化值和酸值严重超标。

将地沟油“变废为宝”制备生物燃油在技术上可行吗?

“地沟油的主要成分是甘油三脂肪酸脂,由于分子量太大,所以粘度大,沸点高,在发动机中雾化困难,所以直接用于发动机燃料比较困难,因此必须考虑将其分子变小,降低分子量。”中国石油大学(华东)化工学院的王延臻教授介绍说,目前利用地沟油制备生物柴油的方法主要有酯交换法、加氢法、催化裂化法三种。

“利用甲醇与地沟油反应,生成脂肪酸甲酯,其分子量是甘油三脂肪酸酯的三分之一,与目前柴油的平均分子量接近,这就是我们通常讲的生物柴油。加氢法可以将地沟油中的氧脱除,从而将地沟油的分子链打开,生成烷烃,烷烃是柴油的优质组分,可以提高柴油的十六烷值。借助目前炼油厂中石油的催化裂化过程也可以加工生物柴油,一般是将生物柴油少量掺入催化裂化原料中,在催化剂的作用下,在550℃—700℃高温下将地沟油分解为汽油、柴油、液化气、干气(甲烷等)。”

生物燃油可保护生态环境

与化石燃料相比,生物燃料有不可多得的优势,无论是从能源还是环保方面考虑都获益良多。比如,和石化柴油相比,生物柴油具有良好的发动机低温启动性能,冷滤点达到-20℃,可以在低温度范围内点燃;生物柴油具有良好的润滑功能,可以降低发动机供油系统和缸套的摩擦损失,增加发动机的使用寿命,间接降低发动机的成本。另外,生物柴油是一种可再生能源,其资源不会像石油、煤炭那样会枯竭,根据国家发改委披露的数据,2012年我国生产原油20748万吨,进口原油27109万吨,原油对外依存度56.4%。利用地沟油等废弃油脂制备生物燃料可以有效缓解这种被动局面。

从环保方面看,目前所使用的石化燃料中含有2%—3%的硫,燃烧后会危害大气环境。“废弃油脂所制备的生物柴油比一般的石化柴油十六烷值高,硫含量极低,排放更清洁,所以欧洲一般要求柴油中添加5%—20%的生物柴油。”王延臻解释说,我国出现的严重的雾霾天气,其成分主要组成中有二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项,“如果使用地沟油等制备的生物燃油替代石化燃油,硫的排放减少,对减轻雾霾天会有些帮助。另外,如果将地沟油用作制备生物燃油,可减少流向百姓餐桌的危害。”

据了解,我国每年消费植物油1200多万吨,每年大中城市产生的地沟油或者餐饮废油高达500万吨,这其中有相当大的一部分被不法商贩经过简单的脱色、脱臭、脱酸处理之后作为食用油流入市场,严重危害了消费者的健康。将这些废弃油脂制成生物柴油后,在避免危害百姓身体健康的同时,也改善了能源结构,保护了生态环境,一举多得。

大范围推广任重道远

2005年我国颁布实施的《中华人民共和国可再生能源法》将生物柴油划入可再生能源的范围,地沟油等废弃油脂的利用有了政策上的引导。

“但在实际操作和技术层面仍然存在一些问题,实现大范围推广任重道远。”王延臻介绍,欧洲在15年前就已经在柴油中添加生物柴油,并且制定了相关的补贴政策,鼓励种植用于生物柴油生产的油料作物,炼油厂用生物原料生产的燃料达到一定的比例可以少交或免交碳排放税,所以生物柴油在欧洲发展较快。“我国由于人口众多,油料大多用于人畜食用,所以生物柴油的原料来源有限,地沟油虽然可以用于生物柴油原料,但大多企业收集加工后又返回餐桌,或者作为动物饲料的原料,真正用于生物柴油的不多。这需要在立法上有所作为。”

“另外在技术上还需要进一步的改进,酯交换法、加氢法等制备方法也并不是十全十美的。”王延臻说:“酯交换法一般采用液体强碱作为催化剂,如氢氧化钠、氢氧化钾等,反应活性高,成本低,但存在环境污染,难以连续生产。近些年许多研究者开发了固体催化剂,但反应活性低,目前工业上尚未规模应用。加氢法存在的问题是投资大,操作费用高。这些原因都限制了我国利用地沟油制备生物柴油的发展进程。”(实习生 朱利)

《科技日报》(2013-5-7 四版)

[责任编辑:杜苗] 标签:地沟 燃油 推广
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