＊李 婷

（武漢凱迪工程技術(shù)研究總院有限公司 湖北 430075 )

車用生物柴油的應(yīng)用與發(fā)展趨向分析

＊李 婷

（武漢凱迪工程技術(shù)研究總院有限公司 湖北 430075 )

生物柴油是一種既環(huán)保又安全的可再生柴油類型，是一種先進(jìn)的“綠色能源”，是在大豆、菜籽、油棕和黃連木等油料林木當(dāng)中提取的液體燃燒材料，它能夠有效的替代石油，并且對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展也有一定的推動(dòng)作用。本文對(duì)現(xiàn)今的車用生物柴油的應(yīng)用狀況進(jìn)行全面分析與研究，研究生物柴油的優(yōu)勢(shì)與發(fā)展前景，在保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的同時(shí)對(duì)能源結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面優(yōu)化，減輕環(huán)境污染壓力，有效利用生物柴油能真正做到綠色無(wú)污染，為我國(guó)今后發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)可靠的基礎(chǔ)。

車用生物柴油；應(yīng)用現(xiàn)狀；發(fā)展趨向

近幾年，隨著我國(guó)汽車持有量的逐年攀升，我國(guó)車用汽油和柴油的消耗量也在逐年提升，但是國(guó)內(nèi)的石油生產(chǎn)量卻與消耗量不成正比，生產(chǎn)速度也比較緩慢，這使得石油產(chǎn)量無(wú)法滿足現(xiàn)今社會(huì)的需求，我國(guó)必須要從其他國(guó)家進(jìn)口石油，但是石油供應(yīng)無(wú)法得到滿足會(huì)給我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展帶來(lái)嚴(yán)重的影響。因此我國(guó)必須要發(fā)展代用燃料，有效滿足我國(guó)社會(huì)用油的需求，這是我國(guó)重要的工作部分。

1.生物柴油的特點(diǎn)以及車用特性分析

(1)生物柴油的特點(diǎn)分析

所謂生物柴油，主要是以生物質(zhì)資源作為原料，通過(guò)相關(guān)的科學(xué)技術(shù)加工所形成的液體燃料（柴油），它是通過(guò)在植物油脂當(dāng)中提取出的液體燃料類型，其原材料包括大豆油、花生油、玉米油等；還包括一些動(dòng)物油脂，例如豬油、牛油等；也有一些是通過(guò)油渣、油泥或是廢棄機(jī)油、廢棄的食用油當(dāng)中通過(guò)處理提取出來(lái)。它的顏色與柴油一樣的透明，生物柴油包含18-22的碳量，其與柴油當(dāng)中的含碳量（16-18）保持相同，再通過(guò)酯化其分子量與柴油的非常接近。通過(guò)相似相溶的原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其兩者的相溶性也是最好的，在車用時(shí)能與其他柴油進(jìn)行混合實(shí)驗(yàn)，不會(huì)對(duì)其車輛產(chǎn)生任何傷害。由于生物柴油具有良好的環(huán)保性能以及使用性能，現(xiàn)今已經(jīng)被廣泛的運(yùn)用在各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，并且它也逐漸成為高品質(zhì)柴油的代用燃料產(chǎn)品，對(duì)促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和健康的環(huán)境發(fā)展有著巨大的貢獻(xiàn)。

(2)車用生物柴油特性分析

首先，生物柴油的排放性特點(diǎn)。生物柴油是可再生燃料能源，是利用植物油脂或動(dòng)物脂肪油等原材料通過(guò)科學(xué)處理所取得的燃料。通過(guò)對(duì)生物柴油的分析，能夠有效的得出車用生物柴油的排放性。對(duì)于不同的生物柴油混合燃料，由于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)作時(shí)混合比例的不同，其發(fā)動(dòng)機(jī)的排放性就會(huì)有很多的不同。但從研究中可以明確看出，隨著生物柴油在混合燃料當(dāng)中的比例不斷上升，所排放的二氧化碳含量會(huì)不斷降低，氮氧化合物的排放量逐漸提升。通過(guò)對(duì)其排放物的分析研究表明，生物柴油燃料污染物排放量相對(duì)比較少，具有綠色環(huán)保的效果，有效改善車用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排放量，真正做到保護(hù)環(huán)境的效果。

其次，生物柴油的噴油特點(diǎn)分析。通過(guò)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)和對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行研究分析得出，當(dāng)燃用發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與負(fù)荷保持一致時(shí)，其噴油角會(huì)提前變大?；旌先剂现须S著生物柴油量逐漸提升，其噴油角就會(huì)提前變大。柴油的密度要比生物柴油的小，當(dāng)燃料中生物柴油量不斷提升，其燃油的密度會(huì)不斷變大。隨著其密度的不斷增大，其可壓縮性就會(huì)越小，這會(huì)使得壓力波在燃料中傳播的速度不斷提升，縮短油閥端到噴油器端的傳播時(shí)間，燃料噴油的延遲大大縮短，噴油提前角增大。這一現(xiàn)象使得燃燒速度加快，燃燒室不斷提升其壓力和溫度,噴油量也隨之提升，這樣循環(huán)噴油量也不斷加大。

最后，生物柴油的動(dòng)力性特點(diǎn)分析。對(duì)于生物柴油來(lái)說(shuō)，其十六烷值多數(shù)都是在50-60之間，其燃點(diǎn)較好，其質(zhì)量熱值也比礦物柴油相對(duì)要小，對(duì)生物柴油的密度進(jìn)行分析，卻比礦物柴油相對(duì)較大，這使得生物柴油的體積熱值與礦物柴油保持相同，而在兩者的體積相同時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)中運(yùn)用生物柴油進(jìn)行運(yùn)行，其動(dòng)力性會(huì)受到一定程度的影響而導(dǎo)致下降。生物柴油在混合燃料中比例越高，其下降的效果則越明顯。

2.對(duì)生物柴油應(yīng)用的現(xiàn)狀分析

現(xiàn)今生物柴油技術(shù)發(fā)展速度最快、最成熟的國(guó)家是在美國(guó)與歐盟等國(guó)家，美國(guó)在二十世紀(jì)九十年代就已在商業(yè)行業(yè)當(dāng)中進(jìn)行使用，美國(guó)是最早研究出生物柴油的國(guó)家，現(xiàn)今已具有一定的規(guī)模。美國(guó)的生物柴油產(chǎn)量已達(dá)到了一百三十萬(wàn)噸以上，超出預(yù)期制定的目標(biāo)，并且預(yù)計(jì)生物燃油會(huì)占據(jù)交通燃油總數(shù)的百分之二十以上。

歐盟是全世界生物柴油發(fā)展速度最快的部分，從04年生產(chǎn)量達(dá)到兩百萬(wàn)噸以上后，短短的四年時(shí)間內(nèi)，歐盟當(dāng)中有二十多個(gè)國(guó)家，其生物柴油產(chǎn)能已經(jīng)完全超出一千二百多萬(wàn)噸以上。

巴西不僅將燃料乙醇成功的推廣應(yīng)用到各個(gè)國(guó)家當(dāng)中，并且巴西也是最早掌握生物柴油提取技術(shù)的國(guó)家之一。生物柴油在巴西被廣泛的運(yùn)用起來(lái)，在各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中都有其身影，為巴西國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供非常有利的幫助，其主要選擇的原材料多以蓖麻油為主。

亞洲各國(guó)也在非常積極的進(jìn)行著生物柴油的發(fā)展與應(yīng)用，日本相對(duì)于其他國(guó)家較早的研究出生物柴油技術(shù)，2005年日本生物柴油的使用已經(jīng)完全達(dá)到當(dāng)年柴油消耗量的百分之一以上。在亞洲很多國(guó)家，包括泰國(guó)、菲律賓、韓國(guó)等國(guó)家都在積極的進(jìn)行生物柴油的研究與開發(fā)，并在其經(jīng)濟(jì)發(fā)展當(dāng)中起到了非常有利的作用。

對(duì)于中國(guó)來(lái)說(shuō)，研究生物柴油的起點(diǎn)時(shí)間雖然相對(duì)比較晚，但也受到了政府及各個(gè)領(lǐng)域的重視以及關(guān)注。在我國(guó)第十個(gè)五年計(jì)劃綱要當(dāng)中提出了要發(fā)展各種石油替代產(chǎn)品，將生物液體燃料的發(fā)展確立成我國(guó)新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向以及重要發(fā)展道路。隨著我國(guó)近幾年社會(huì)經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)很多的研究單位已經(jīng)成功的研究出運(yùn)用菜籽油、大豆油、野生植物小桐籽油、黃連木籽油等為原料的生物柴油，我國(guó)很多公司與企業(yè)已完全開發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)形式，其生物柴油的產(chǎn)量已完全超過(guò)二十萬(wàn)噸以上。

3.生物柴油存在的主要問(wèn)題分析

對(duì)于生物柴油來(lái)說(shuō)，其主要的問(wèn)題就是成本過(guò)高，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)研究分析，其制備成本中有百分之七十五以上都是原料的成本。為了能夠降低其原材料的整體成本，有些國(guó)家已研究出相關(guān)的技術(shù)來(lái)解決這一問(wèn)題：美國(guó)通過(guò)基因工程技術(shù)研究出高含油量的植物原材料；日本運(yùn)用工業(yè)廢油以及廢煎炸油通過(guò)現(xiàn)今的提取技術(shù)生產(chǎn)生物柴油；歐洲等國(guó)家在土地上種植具有油脂的農(nóng)作物來(lái)降低生物柴油的原料成本。為了能夠有效改進(jìn)生物柴油的生產(chǎn)工藝技術(shù)，提升其轉(zhuǎn)化效率，降低生產(chǎn)成本，有些國(guó)家開始研究用生物酶法來(lái)合成生物柴油。

4.我國(guó)生物柴油應(yīng)用與發(fā)展前景

(1)根據(jù)有關(guān)調(diào)查研究的數(shù)據(jù)信息表明，我國(guó)每年消耗的植物油達(dá)到一千二百多萬(wàn)噸，直接產(chǎn)生的下腳酸化油已達(dá)到二百多萬(wàn)頓，一些大中型城市的餐飲業(yè)產(chǎn)生的廢油也達(dá)到五百多萬(wàn)噸，對(duì)于這些廢油只會(huì)當(dāng)垃圾進(jìn)行處理，這樣不僅會(huì)造成浪費(fèi)現(xiàn)象，甚至還會(huì)造成環(huán)境污染。我國(guó)可以對(duì)這些廢油進(jìn)行回收，有效地利用下腳酸化油以及餐飲廢油來(lái)生產(chǎn)生物柴油，這樣不僅能夠有效的解決生物柴油生產(chǎn)的原料問(wèn)題，而且也能夠降低生物柴油的整體成本，同時(shí)解決廢油脂等回收問(wèn)題，大大降低環(huán)境污染，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出有利貢獻(xiàn)。

(2)國(guó)家要想實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期有效的發(fā)展，就必須組織和建立科學(xué)研究，積極地采用基因工程等先進(jìn)的技術(shù)對(duì)大豆、油菜籽等原料進(jìn)行改良，增強(qiáng)其含油量，有效利用沿海地區(qū)所開發(fā)的微藻等，創(chuàng)建穩(wěn)定可靠的生物柴油原料生產(chǎn)基地。

(3)對(duì)于多種的催化反應(yīng)、催化劑壽命延長(zhǎng)以及超臨界下的酯交換反應(yīng)等方面，必須要進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)革新及創(chuàng)新開發(fā)，積極有效的開發(fā)出生物柴油的新工藝、新的技術(shù)，從而更加進(jìn)一步的降低其生產(chǎn)成本，推動(dòng)其生產(chǎn)力的不斷提升，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)有力的基礎(chǔ)。

結(jié)束語(yǔ)

生物柴油是一種先進(jìn)的綠色環(huán)保液體燃料，是我國(guó)未來(lái)社會(huì)經(jīng)濟(jì)良好發(fā)展的重要部分，我國(guó)必須提升對(duì)生物柴油技術(shù)的研發(fā)，正確認(rèn)識(shí)其特征以及重要性，根據(jù)其問(wèn)題制定有效的解決策略，更好的保障生物柴油技術(shù)良好發(fā)展。我國(guó)政府和相關(guān)部門要提升對(duì)其的重視和支持，創(chuàng)造良好的產(chǎn)業(yè)環(huán)境與發(fā)展條件，有效保障生物柴油產(chǎn)業(yè)，使其為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)有力的基礎(chǔ)，保障我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)期發(fā)展。

[1]胡志遠(yuǎn)．車用生物柴油的應(yīng)用與發(fā)展[J]．汽車研究與開發(fā),2004, 11:27-31．

[2]董堯清,劉永祥．車用生物柴油的現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J]．現(xiàn)代車用動(dòng)力,2007,04:1-4+9．

[3]張志穎,張遒瑋．車用生物柴油的應(yīng)用現(xiàn)狀與展望[J]．現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2010,09:263-264．

[4]宋捷,張沖．車用生物柴油在山西省的發(fā)展現(xiàn)狀與前景[J]．湖南農(nóng)機(jī),2011,09:27-28．

李婷（1988～），女，武漢凱迪工程技術(shù)研究總院有限公司，研究方向：汽柴油生產(chǎn)及使用。

(責(zé)任編輯王恒）

Analysis of the Application and Development Tendency of Vehicle Biodiesel Fuel

Li Ting
(Wuhan Kaidi Engineering Technology Research Institute Co., ltd, Hubei, 430075)

Biodiesel is a kind of environmentally friendly and safe renewable diesel and is a kind of advanced ‘Green Energy’, which is liquid burning material extracted from soybean, vegetable seed, oil palm and pistacia etc. oil-yielding shrubs, besides, it can replace oil effectively and has certain motivational role for China’s economic development. In this paper, it takes comprehensive analysis and research of the present application condition of the vehicle biodiesel fuel and takes research of the advantages and development prospect of biodiesel fuel, besides, at the time of ensuring the sustainable development of economy and society, take a comprehensive optimization of energy structure, reduce the environment pollution pressure and make full use of the biodiesel fuel to achieve the true green and pollution-free so that to lay solid foundation for our futuredevelopment.

vehicle biodiesel fuel；application status；development tendency

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