生物能源技术精选PPT.ppt

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1、关于生物能源技术关于生物能源技术第1页，讲稿共82张，创作于星期二能源问题能源问题能源问题能源问题1973年，世界第一次能源危机。能源紧张能源紧张已经是全球面临的关键性难题之一，解决能源危机关系到全球经已经是全球面临的关键性难题之一，解决能源危机关系到全球经济的可持续发展。济的可持续发展。第一节第一节 能源概况能源概况化石燃料，有化石燃料，有限能源（枯竭）限能源（枯竭）第2页，讲稿共82张，创作于星期二能源是可从其获得热、光和动力之类能量的资源能源是可从其获得热、光和动力之类能量的资源 。能源的概念能源的概念 科学技术百科全书科学技术百科全书 确切而简单地说，能源是自然界中能为人类提供某种形式

2、能确切而简单地说，能源是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源。量的物质资源。第3页，讲稿共82张，创作于星期二第一部分：生物能源概况第一部分：生物能源概况生物能源是用生物质为原料生产的能源。生物能源是用生物质为原料生产的能源。包括生物燃包括生物燃料乙醇、生物柴油、生物氢气、生物沼气及生物气料乙醇、生物柴油、生物氢气、生物沼气及生物气化和液化等产生的能源产品化和液化等产生的能源产品 。第4页，讲稿共82张，创作于星期二v钻木取火、伐薪烧炭钻木取火、伐薪烧炭 v第一代生物能源第一代生物能源 v第二代生物能源第二代生物能源 生物能源的发展历史生物能源的发展历史第5页，讲稿共82张，创作于星期二

3、生物能源的地位与作用生物能源的地位与作用 生物能源生物能源是人类赖以生存的重要能源，是人类赖以生存的重要能源，居于世界能居于世界能源消费的源消费的第四位第四位。生物能源生物能源是一种可再生的清洁能源是一种可再生的清洁能源 ，将来会成，将来会成为支柱能源之一。为支柱能源之一。世界生物能源消费：约世界生物能源消费：约1515。第6页，讲稿共82张，创作于星期二生物质与生物质能生物质与生物质能 生物质生物质是各种生命体产生或构成生命体的有机质的总称是各种生命体产生或构成生命体的有机质的总称。是指有机物中除化石燃料外的所有来源于动、植物能再是指有机物中除化石燃料外的所有来源于动、植物能再生的物质。生的

4、物质。它是由有生命的组织及其衍生物和与生物转化有关的物它是由有生命的组织及其衍生物和与生物转化有关的物质构成的集合，质构成的集合，是由光合作用产生的有机物。是由光合作用产生的有机物。第7页，讲稿共82张，创作于星期二生物质能生物质能 生物质能生物质能是蕴藏在生物质中的能量，是指直接或间接地是蕴藏在生物质中的能量，是指直接或间接地通过绿色植物的光合作用，通过绿色植物的光合作用，把太阳能转化为化学能后固定和把太阳能转化为化学能后固定和贮藏在生物体内的能量。贮藏在生物体内的能量。其化学反应式：其化学反应式：6CO6CO2 2+6H+6H2 2O 6OO 6O2 2+C+C6 6H H1212O O6

5、 6+1840kJ/mol+1840kJ/mol第8页，讲稿共82张，创作于星期二v直接燃烧直接燃烧：农作物秸秆 柴v热化学转换热化学转换：在一定的温度和条件下，使生物质汽化、炭化、热解和催化液化，以生产气态燃料、液态燃料和化学物质的技术。v生物质的生物化学转换生物质的生物化学转换 沼气转化沼气转化：有机物质在厌氧环境中，通过微生物发酵产生一种以甲烷为主要成分的可燃性混合气体即沼气。乙醇转换乙醇转换：是利用糖质、淀粉和纤维素等原料经发酵制成乙醇。其他转换生物质能生物制氢生物制氢 生物质能的利用主要有生物质能的利用主要有直接燃烧直接燃烧、热化学转换热化学转换和和生生物化学转换物化学转换等等3种途

6、径种途径。第9页，讲稿共82张，创作于星期二生物质的分类生物质的分类生物质的分类生物质的分类a)a)城市垃圾城市垃圾b)b)有机废水有机废水c)c)粪便粪便d)d)林业生物质林业生物质 e)e)农业废弃物农业废弃物f)f)水生植物水生植物g)g)能源植物能源植物 第10页，讲稿共82张，创作于星期二生物质能的优点生物质能的优点a)a)可再生性可再生性b)b)低污染性低污染性c)c)广泛分布性广泛分布性 d)d)生物质燃料总量十分丰富。生物质燃料总量十分丰富。第11页，讲稿共82张，创作于星期二1 1、中国中国：9696年的薪柴、秸秆的消耗量已达年的薪柴、秸秆的消耗量已达2 2.2.2亿亿吨吨标

7、准煤标准煤,约占能源消费量的约占能源消费量的1414，占农村能源消耗量，占农村能源消耗量的的3434，占农村生活用能的，占农村生活用能的5959。（1 1）省柴节煤炉灶，（）省柴节煤炉灶，（2 2）沼气（有机物、垃圾填埋）沼气（有机物、垃圾填埋发电）；（发电）；（3 3）薪炭林，（）薪炭林，（4 4）畜禽场、秸秆沼气。）畜禽场、秸秆沼气。生物质能分布状况生物质能分布状况第12页，讲稿共82张，创作于星期二中国生物质能资源分布中国生物质能资源分布第13页，讲稿共82张，创作于星期二3 3、世界世界：美国、瑞典、奥地利，生物质能转化率：美国、瑞典、奥地利，生物质能转化率4 4、1616和和1010

8、。美国生物质能发电超。美国生物质能发电超1000010000兆瓦，湿法处理兆瓦，湿法处理垃圾，回收沼气发电生产肥料。巴西是开发乙醇燃料占垃圾，回收沼气发电生产肥料。巴西是开发乙醇燃料占汽车燃料的汽车燃料的5050以上。美国以上。美国1 1兆瓦的稻壳纤维素废料发电。兆瓦的稻壳纤维素废料发电。巴西每年用甘蔗生产的燃料乙醇产量达巴西每年用甘蔗生产的燃料乙醇产量达1400万吨，万吨，成为世界上第一个不销售纯汽油的国家。成为世界上第一个不销售纯汽油的国家。2 2、亚非国家：亚非国家：生物质能占全国能源消费总量的生物质能占全国能源消费总量的4040以上。以上。第14页，讲稿共82张，创作于星期二国外生物能

9、源的开发利用国外生物能源的开发利用日本的日本的阳光计划。阳光计划。印度的印度的绿色能源工程绿色能源工程巴西的巴西的酒精能源计划酒精能源计划第15页，讲稿共82张，创作于星期二v5050年代推广沼气。年代推广沼气。v本世纪初发展燃料乙醇。本世纪初发展燃料乙醇。v20052005年，年，中华人民共和国可再生能源中华人民共和国可再生能源法法通过。通过。v20062006年至今，投入生物质能源产业开发。年至今，投入生物质能源产业开发。v速度慢，规模小；成本高！速度慢，规模小；成本高！v“不与民争粮、不与粮争地不与民争粮、不与粮争地”中国生物能源的开发利用中国生物能源的开发利用第16页，讲稿共82张，创

10、作于星期二农作物废弃物发电厂第17页，讲稿共82张，创作于星期二1.1.生物柴油生物柴油2.2.生物乙醇生物乙醇3.3.生物沼气生物沼气4.4.生物制氢生物制氢生物能源的主要技术生物能源的主要技术第18页，讲稿共82张，创作于星期二生物柴油生物柴油v生物柴油生物柴油是利用生物酶将植物油或其他油脂分解是利用生物酶将植物油或其他油脂分解后得到的液体燃料，作为柴油的替代品更加环后得到的液体燃料，作为柴油的替代品更加环保。保。v生物柴油所遇到的问题生物柴油所遇到的问题是作为原料的植物油成本是作为原料的植物油成本较高。最近，科学家发现，一些微生物也能合成较高。最近，科学家发现，一些微生物也能合成油脂，这

11、也许可以为克服生物柴油的原料问题起油脂，这也许可以为克服生物柴油的原料问题起到重要作用。到重要作用。第19页，讲稿共82张，创作于星期二生物乙醇生物乙醇v燃料乙醇是目前世界上生产规模最大的生物能源。燃料乙醇是目前世界上生产规模最大的生物能源。以一定的比例掺入汽油可作为汽车的燃料，不但能以一定的比例掺入汽油可作为汽车的燃料，不但能替代部分汽油，而且排放的尾气更清洁。替代部分汽油，而且排放的尾气更清洁。v我国的燃料乙醇生产已形成规模我国的燃料乙醇生产已形成规模，主要是以玉米为原，主要是以玉米为原料，同时正在积极开发甜高粱、薯类、秸秆等其他原料料，同时正在积极开发甜高粱、薯类、秸秆等其他原料生产乙醇

12、，生产乙醇，目前产量居世界第三。目前产量居世界第三。第20页，讲稿共82张，创作于星期二生物沼气生物沼气v沼气沼气是微生物发酵秸秆、禽畜粪等有机物产生的混合气体，是微生物发酵秸秆、禽畜粪等有机物产生的混合气体，主要成分是可燃的甲烷主要成分是可燃的甲烷。生产沼气的设备简单，方法简。生产沼气的设备简单，方法简易，适合在农村推广使用。我国已有许多地方的农村和畜牧易，适合在农村推广使用。我国已有许多地方的农村和畜牧场使用了沼气。场使用了沼气。v沼气的推广使用节约了资源，保护了环境，也提高了农民沼气的推广使用节约了资源，保护了环境，也提高了农民的生活质量。目前，沼气的规模化生产需要解决的是设备的生活质量

13、。目前，沼气的规模化生产需要解决的是设备及提高甲烷含量等技术问题。及提高甲烷含量等技术问题。第21页，讲稿共82张，创作于星期二生物制氢生物制氢v氢气的燃烧产物只有水，因此氢气是最清洁的能源。氢气的燃烧产物只有水，因此氢气是最清洁的能源。氢气氢气可以利用生物质通过微生物发酵得到，这一过程被称可以利用生物质通过微生物发酵得到，这一过程被称为生物制氢。为生物制氢。v目前我国科学家已获得了能高效产氢的微生物，哈工目前我国科学家已获得了能高效产氢的微生物，哈工大生物制氢技术领先世界（厌氧活性污泥为产氢菌种大生物制氢技术领先世界（厌氧活性污泥为产氢菌种的发酵法生物制氢技术）。的发酵法生物制氢技术）。第2

14、2页，讲稿共82张，创作于星期二1.生物能源在能源体系中处于何种地位生物能源在能源体系中处于何种地位？2.生物能源技术主要有哪几大类？生物能源技术主要有哪几大类？思考题思考题思考题思考题第23页，讲稿共82张，创作于星期二第二部分：生物柴油技术第二部分：生物柴油技术第24页，讲稿共82张，创作于星期二背景背景(background)v过去的过去的200200多年，建立在多年，建立在煤炭煤炭、石油石油、天然气天然气等化石燃料基等化石燃料基础上的能源体系极大地推动了人类社会的发展；础上的能源体系极大地推动了人类社会的发展；v大规模使用化石燃料所带来的严重后果：大规模使用化石燃料所带来的严重后果：资

15、源日益枯竭资源日益枯竭，环境不断恶化环境不断恶化，还诱发了不少国与国之间、地区之间的，还诱发了不少国与国之间、地区之间的政治政治经济纠纷经济纠纷，甚至冲突和战争；，甚至冲突和战争；v人类必须寻求一种人类必须寻求一种新的新的、清洁的清洁的、安全的安全的、可靠的可靠的能源能源系统。生物能源作为一类系统。生物能源作为一类可再生可再生、可持续的可持续的能源成为当今能源成为当今国际上新能源开发的热点。国际上新能源开发的热点。第25页，讲稿共82张，创作于星期二主要参考书目可再生能源可再生能源可持续能源可持续能源清洁清洁/绿色能源绿色能源第26页，讲稿共82张，创作于星期二第一节第一节 生物柴油概述生物柴

16、油概述v生物柴油的生物柴油的发展历史发展历史v生物柴油的生物柴油的制备方法制备方法v生物柴油生物柴油研究利用现状研究利用现状v生物柴油生物柴油与国家能源的安全与国家能源的安全第27页，讲稿共82张，创作于星期二生物柴油的发展历史生物柴油的发展历史v18961896年年，Rudolph Rudolph DieselDiesel试试制制出出压压力力点点火火内内燃燃机机柴柴油油机机，驱驱动动燃燃料料为为花花生生油油，这这也也被被认认为为是是最最初初意意义义上的生物柴油。上的生物柴油。v19121912年年，R.R.DieselDiesel预预言言植植物物油油将将成成为为一一个个新新的的能能源源方方向

17、向。植植物物油油的的分分子子量量大大、碳碳链链长长、黏黏度度高高、低低温温性性差差、不易雾化、易炭化结焦、堵塞油喷嘴，制造成本高。不易雾化、易炭化结焦、堵塞油喷嘴，制造成本高。第28页，讲稿共82张，创作于星期二驱动燃料的发展驱动燃料的发展v廉价的液体能源廉价的液体能源石油石油，成为主流能源，石化柴油被用于，成为主流能源，石化柴油被用于发动机驱动燃料。发动机驱动燃料。v石化柴油大量使用带来了许多问题，如石化柴油大量使用带来了许多问题，如石化柴油含有的石化柴油含有的许多有害物质许多有害物质，如多环芳烃、硫化物，通过燃烧后直，如多环芳烃、硫化物，通过燃烧后直接排入大气，接排入大气，危害人类生存环境

18、危害人类生存环境；石化能源石化能源是不可再生是不可再生的，因而面临着能源终将枯竭等问题。的，因而面临着能源终将枯竭等问题。第29页，讲稿共82张，创作于星期二v19801980年美国开始研究用年美国开始研究用豆油代替柴油豆油代替柴油；v狭义定义狭义定义19831983年年Craham QuickCraham Quick首先将亚麻子油的甲酯用于发动首先将亚麻子油的甲酯用于发动机，并将可再生的机，并将可再生的脂肪酸甲酯脂肪酸甲酯定义为生物柴油定义为生物柴油“Biodiesel”Biodiesel”；v19841984年年脂肪酸甲酯或乙酯用于代替柴油燃料脂肪酸甲酯或乙酯用于代替柴油燃料；第30页，讲

19、稿共82张，创作于星期二v广义定义广义定义生物柴油是指以生物柴油是指以油料作物油料作物、野生油料植物野生油料植物和和工程微工程微藻等水生植物藻等水生植物油脂，以及油脂，以及动物动物油脂、油脂、废餐饮油废餐饮油等为原料等为原料通过酯交换工艺制成的甲酯或乙酯燃料，这种燃料可通过酯交换工艺制成的甲酯或乙酯燃料，这种燃料可供内燃机使用供内燃机使用。第31页，讲稿共82张，创作于星期二BXX含义?第32页，讲稿共82张，创作于星期二v生物柴油技术生物柴油技术 是指利用植物油、废机油、轮胎油、地沟油、动是指利用植物油、废机油、轮胎油、地沟油、动植物油、酸化油、脂肪酸、毛油、焦化一线油、二线植物油、酸化油、

20、脂肪酸、毛油、焦化一线油、二线油、废塑料油、废橡胶油经精制成生物柴油的技术。油、废塑料油、废橡胶油经精制成生物柴油的技术。v生物柴油成为新经济产业的亮点的表现生物柴油成为新经济产业的亮点的表现:(1)(1)战略高度；战略高度；(2)(2)技术标准；技术标准；(3)(3)政府补贴；政府补贴；(4)(4)生产规模。生产规模。第33页，讲稿共82张，创作于星期二v稀释：稀释：利用石化柴油来稀释植物油；利用石化柴油来稀释植物油；v微乳化法微乳化法：利用乳化剂降低植物油黏度；：利用乳化剂降低植物油黏度；v热解法热解法：高温将高分子变成简单分子；：高温将高分子变成简单分子；v酯交换酯交换：是利用甲醇、乙醇

21、将植物油中的甘油三酸酯中的：是利用甲醇、乙醇将植物油中的甘油三酸酯中的甘油取代下来，形成长链的脂肪酸甲酯，从而降低碳链的甘油取代下来，形成长链的脂肪酸甲酯，从而降低碳链的长度；长度；v生物技术方法：生物技术方法：利用脂肪酶将长链的高分子降解成短链利用脂肪酶将长链的高分子降解成短链的碳氢化合物。的碳氢化合物。生物柴油制备方法第34页，讲稿共82张，创作于星期二生物柴油生产及消费循环生物柴油生产及消费循环第35页，讲稿共82张，创作于星期二欧洲和美国生物柴油用量v预计到预计到2011年，欧盟的生物柴油用量将达年，欧盟的生物柴油用量将达990万吨万吨v德国、法国及意大利在生物柴油生产方德国、法国及意

22、大利在生物柴油生产方面均处于前列面均处于前列v根据美国国家生物柴油委员会的数据，目前有根据美国国家生物柴油委员会的数据，目前有65家公司投资于家公司投资于生物柴油生产及营销生物柴油生产及营销v预计到预计到2007年，生物柴油年用量将达到约年，生物柴油年用量将达到约130万吨万吨(千吨)(千吨)资料来源:Frost&Sullivan。资料来源:美国国家生物柴油委员会。欧盟生物柴油用量欧盟生物柴油用量美国生物柴油用量美国生物柴油用量第36页，讲稿共82张，创作于星期二生物柴油在其他国家v巴西巴西 巴西建了一个日处理巴西建了一个日处理1010吨油料的生物柴油的生产线，巴西科技部制吨油料的生物柴油的生

23、产线，巴西科技部制订的目标是，订的目标是，20052005年的加入比为年的加入比为5%5%，至，至20202020年达到年达到20%20%。v加拿大加拿大加拿大是用蔗渣为原料制取生物柴油。加拿大是用蔗渣为原料制取生物柴油。v日本日本日本日本19951995年开始研究生物柴油，用煎炸油、复循环烹饪油、废弃食用年开始研究生物柴油，用煎炸油、复循环烹饪油、废弃食用油为原料生产生物柴油。油为原料生产生物柴油。v印度印度印度目前柴油消耗量约有印度目前柴油消耗量约有500500亿升，其产生的污染一直是个大问题。亿升，其产生的污染一直是个大问题。印度的生物燃料产业刚刚起步。印度的生物燃料产业刚刚起步。第37

24、页，讲稿共82张，创作于星期二v韩国韩国韩国目前有年生产能力韩国目前有年生产能力2O2O万吨的生物柴油生产厂；万吨的生物柴油生产厂；v马来西亚马来西亚马来西亚采用棕榈油和废油也生产出了生物柴油，但整个国家的用马来西亚采用棕榈油和废油也生产出了生物柴油，但整个国家的用量不大。量不大。v印度尼西亚印度尼西亚利用棕榈油生产生物柴油。利用棕榈油生产生物柴油。v新西兰新西兰新西兰利用肉联厂的副产品油脂为原料制取生物柴油。新西兰利用肉联厂的副产品油脂为原料制取生物柴油。v西班牙西班牙西班牙在巴塞罗那拥有一年产西班牙在巴塞罗那拥有一年产5 5万吨的生物柴油工厂。万吨的生物柴油工厂。第38页，讲稿共82张，创

25、作于星期二第二节第二节 生物柴油原料生物柴油原料第39页，讲稿共82张，创作于星期二生物柴油原料资源种类生物柴油原料资源种类v植物油脂植物油脂草本、本本、水生油料植物油草本、本本、水生油料植物油v动物油脂动物油脂v废弃食用油废弃食用油第40页，讲稿共82张，创作于星期二世界生物柴油生产原料构成图世界生物柴油生产原料构成图第41页，讲稿共82张，创作于星期二生物柴油原料资源生物柴油原料资源能源植物种的选择，富油植物的引种栽培、遗传改良，建立能源植物种的选择，富油植物的引种栽培、遗传改良，建立“柴油林林场柴油林林场”；发达国家用于生产生物柴油的原料：发达国家用于生产生物柴油的原料：v大豆（美国）大

26、豆（美国）v油菜籽（欧共体国家）油菜籽（欧共体国家）v棕榈油（东南亚国家）棕榈油（东南亚国家）第42页，讲稿共82张，创作于星期二油料植物油料植物v油料作物油料作物，是大规模栽培的农作物或木本油，是大规模栽培的农作物或木本油料，料，是我国目前发展生物柴油的主要原料；是我国目前发展生物柴油的主要原料；v油脂植物油脂植物，是处于野生状态或半野生状态有，是处于野生状态或半野生状态有一定含量（一定含量（10%10%以上）的植物。以上）的植物。第43页，讲稿共82张，创作于星期二石油植物v19861986年，美国卡尔文博士发现一种名为年，美国卡尔文博士发现一种名为“三叶橡胶树三叶橡胶树”的高大常绿乔木的

27、高大常绿乔木胶汁中的化学成分与柴油十分相似胶汁中的化学成分与柴油十分相似，大戟（大戟（大戟（大戟（j）科橡胶树属高大乔木。科橡胶树属高大乔木。科橡胶树属高大乔木。科橡胶树属高大乔木。又名巴西橡胶树、三叶橡胶树又名巴西橡胶树、三叶橡胶树又名巴西橡胶树、三叶橡胶树又名巴西橡胶树、三叶橡胶树,俗称俗称俗称俗称胶树。胶树。胶树。胶树。所分泌胶乳的加工品橡胶所分泌胶乳的加工品橡胶所分泌胶乳的加工品橡胶所分泌胶乳的加工品橡胶,是重要的工业原料。是重要的工业原料。是重要的工业原料。是重要的工业原料。第44页，讲稿共82张，创作于星期二v除除“三叶橡胶树三叶橡胶树”以外，科学家们还发现以外，科学家们还发现30

28、0300多种灌木多种灌木、400400多种花卉植物多种花卉植物都含有一定比例的都含有一定比例的“石油石油”。“石油石油植物植物”主要集中在主要集中在夹竹桃科夹竹桃科、大戟科大戟科、萝摩科萝摩科、菊科菊科、桃金娘科桃金娘科以及以及豆科植物豆科植物中。中。v折断这些植物的茎叶，可从伤口看见有折断这些植物的茎叶，可从伤口看见有乳白色或黄乳白色或黄褐色液体褐色液体流淌出来，这些液体中便含有与石油成分流淌出来，这些液体中便含有与石油成分相似的相似的碳氢化合物碳氢化合物，值得特别强调的是这些植物，值得特别强调的是这些植物种子种子油油经过转化加工后可得生物柴油。经过转化加工后可得生物柴油。第45页，讲稿共8

29、2张，创作于星期二中国油料植物现状中国油料植物现状v中国现已查明的油料植物中国现已查明的油料植物(种子植物种子植物)种类为种类为151151科科697697属属15541554种种，其中种子含油量在，其中种子含油量在40%40%以上的植物为以上的植物为154154种种；分分布广、适应性强、可用作建立规模化生物柴油原料基布广、适应性强、可用作建立规模化生物柴油原料基地的乔灌木种不足地的乔灌木种不足1010种；分布集中成片可建作原料基地，种；分布集中成片可建作原料基地，并能利用荒山、沙地等宜林地进行造林建立起规模化的并能利用荒山、沙地等宜林地进行造林建立起规模化的良种供应基地的良种供应基地的生物柴

30、油木本植物仅几种生物柴油木本植物仅几种，如：如：漆树漆树科的黄连木科的黄连木，大戟科的麻疯树大戟科的麻疯树，山茱萸科的光皮树山茱萸科的光皮树等。等。第46页，讲稿共82张，创作于星期二草本植物油草本植物油v油菜籽油油菜籽油/大豆油大豆油/花生油花生油/向日葵油向日葵油/糠油（米糠油）糠油（米糠油）/玉玉米油米油/亚麻籽油亚麻籽油第47页，讲稿共82张，创作于星期二木本植物油木本植物油油棕油棕(Elaeis guinensisElaeis guinensis)椰子椰子(Cocos nucifera)油棕油棕油棕油棕，英文名，英文名，英文名，英文名Oil palmOil palmOil palmO

31、il palm，棕榈科，原产热带非洲。我国海南、云南省有引种，棕榈科，原产热带非洲。我国海南、云南省有引种，棕榈科，原产热带非洲。我国海南、云南省有引种，棕榈科，原产热带非洲。我国海南、云南省有引种，果实榨油，精炼后食用和工业用；果实榨油，精炼后食用和工业用；果实榨油，精炼后食用和工业用；果实榨油，精炼后食用和工业用；椰子椰子椰子椰子，英文名，英文名，英文名，英文名Coconut palmCoconut palmCoconut palmCoconut palm，棕榈科，一说原产中美洲，一说原产东南亚。，棕榈科，一说原产中美洲，一说原产东南亚。，棕榈科，一说原产中美洲，一说原产东南亚。，棕榈科，

32、一说原产中美洲，一说原产东南亚。我国海省有商业性种植，是热带景观树，果鲜食用或加工椰汁我国海省有商业性种植，是热带景观树，果鲜食用或加工椰汁我国海省有商业性种植，是热带景观树，果鲜食用或加工椰汁我国海省有商业性种植，是热带景观树，果鲜食用或加工椰汁(奶奶奶奶)、椰油；、椰油；、椰油；、椰油；油茶油茶油茶油茶，山茶科，山茶科，山茶科，山茶科，灌木，种子含油灌木，种子含油灌木，种子含油灌木，种子含油30%30%30%30%，重要油脂植物，兼观赏植物。长江，重要油脂植物，兼观赏植物。长江，重要油脂植物，兼观赏植物。长江，重要油脂植物，兼观赏植物。长江以南广为栽培或野生，资源丰富。以南广为栽培或野生，

33、资源丰富。以南广为栽培或野生，资源丰富。以南广为栽培或野生，资源丰富。油茶油茶油茶油茶(Camellia oleiferaCamellia oleifera)第48页，讲稿共82张，创作于星期二v中国现有木本油料林中国现有木本油料林600600多万公顷多万公顷，主要油，主要油料树种果实年产量在料树种果实年产量在200200万吨以上万吨以上，其中不，其中不少是可以转化为生物柴油的原料。少是可以转化为生物柴油的原料。v以下几种是最重要的物种以下几种是最重要的物种：第49页，讲稿共82张，创作于星期二麻疯树麻疯树麻疯树，科名：大戟科麻疯树，科名：大戟科Euphor biaceaeEuphor bia

34、ceae，别名：小桐子，青铜木，千年树等。它原产美洲，现，别名：小桐子，青铜木，千年树等。它原产美洲，现广泛分布于亚热带及干热河谷地区。麻风树是目前已知最速生的高效树种之一。麻疯树林广泛分布于亚热带及干热河谷地区。麻风树是目前已知最速生的高效树种之一。麻疯树林3 3年可挂年可挂果投产、果投产、5 5年进入盛果期。果实采摘期长达年进入盛果期。果实采摘期长达5050年，果实的含油率为年，果实的含油率为606080%80%，麻疯树的干果产，麻疯树的干果产量为量为300300800kg/800kg/亩，平均产量约亩，平均产量约660kg/660kg/亩。麻风树品种果仁出油率平均高达亩。麻风树品种果仁出

35、油率平均高达646445%45%，每亩可，每亩可提取精品柴油提取精品柴油175175公斤左右。麻疯树籽粒含油率高，被生物质能源研究专家称之为公斤左右。麻疯树籽粒含油率高，被生物质能源研究专家称之为“黄金树黄金树”、“柴油树柴油树”。第50页，讲稿共82张，创作于星期二光皮树光皮树v光皮树为山茱萸科光皮树为山茱萸科 木属落叶乔木，是一种理想的多用途油料树种。光皮木属落叶乔木，是一种理想的多用途油料树种。光皮树广泛分布于黄河以南地区树广泛分布于黄河以南地区,集中分布于长江流域至西南各地的石灰岩集中分布于长江流域至西南各地的石灰岩区区,垂直分布在海拔垂直分布在海拔10001000米以下。米以下。v光

36、皮树油有两大突出特点光皮树油有两大突出特点:一是光皮树全果含油酸和亚油酸高达一是光皮树全果含油酸和亚油酸高达77.68%(77.68%(其中油酸其中油酸38.3%38.3%、亚油酸、亚油酸38.85%)38.85%)，所生产的生物柴油理化性质优，所生产的生物柴油理化性质优(如冷凝点和冷滤点如冷凝点和冷滤点)；二是利用果实作为原料直接加工；二是利用果实作为原料直接加工(冷榨或浸提冷榨或浸提)制制取原料油，加工成本低廉，得油率高。取原料油，加工成本低廉，得油率高。第51页，讲稿共82张，创作于星期二文冠果树文冠果树v文冠果，无患子科。文冠果，无患子科。落叶小乔木。我国特有的优良木本油料树种。落叶小

37、乔木。我国特有的优良木本油料树种。文冠果种子含油量为文冠果种子含油量为35%40%，种仁含油量为，种仁含油量为72%。自然分布于陕西、。自然分布于陕西、山西、河北、内蒙古、宁夏、甘肃、河南等地山西、河北、内蒙古、宁夏、甘肃、河南等地 第52页，讲稿共82张，创作于星期二黄连木黄连木黄连木黄连木 漆树科漆树科 别名别名 烂心木烂心木 落叶性乔木落叶性乔木,高高15-25公尺。公尺。阳性树阳性树,生生长速度中等。原产我国长速度中等。原产我国,以河北、河南、山西、陕西等省最多。种以河北、河南、山西、陕西等省最多。种子富含油脂，含油率高达子富含油脂，含油率高达42.5，是一种木本油料树种。近年来随，是

38、一种木本油料树种。近年来随着生物柴油技术的发展，黄连木被喻为着生物柴油技术的发展，黄连木被喻为“石油植物新秀石油植物新秀”，已引起人，已引起人们的极大关注。们的极大关注。第53页，讲稿共82张，创作于星期二绿玉树绿玉树v别名：光棍树、光枝树科属：大戟科、大戟属别名：光棍树、光枝树科属：大戟科、大戟属原产原产非洲非洲。直立直立灌木灌木或小或小乔木乔木。枝肉质，圆柱状，绿色，簇生或散。枝肉质，圆柱状，绿色，簇生或散生。叶缺少或仅有数枚散生，线状，矩圆形。蒴果暗褐色，被毛。生。叶缺少或仅有数枚散生，线状，矩圆形。蒴果暗褐色，被毛。在南方温暖地带可以露地栽培，在长江流域及其以北地区要在温室在南方温暖地

39、带可以露地栽培，在长江流域及其以北地区要在温室培养。一般是冬季在温室、夏季在露天培养。培养。一般是冬季在温室、夏季在露天培养。第54页，讲稿共82张，创作于星期二动物油脂动物油脂v牛羊油牛羊油v猪油猪油v水产油脂水产油脂第55页，讲稿共82张，创作于星期二废弃食用油脂废弃食用油脂我国每年产生废油我国每年产生废油400400800800万吨，包括万吨，包括:v煎炸食品后留下的煎炸食品后留下的煎炸废油煎炸废油；v从剩饭菜中经油水分离得到的油脂（从剩饭菜中经油水分离得到的油脂（潲、泔水油潲、泔水油）；）；v餐具洗涤过程中流入下水道中的油品（餐具洗涤过程中流入下水道中的油品（地沟油地沟油）；）；v油脂

40、加工企业产生的油脂加工企业产生的酸油酸油以及造酒行业产生的以及造酒行业产生的酒糟油酒糟油等。等。第56页，讲稿共82张，创作于星期二生物柴油原料选择生物柴油原料选择选择指标选择指标v含油率；含油率；v产量；产量；v采集、提取和加工的难易程度；采集、提取和加工的难易程度；v必须适合我国国情必须适合我国国情山地多，耕地少，山地多，耕地少，要充分利用发挥山地资源优势，大力地规模栽培木本油料植物。要充分利用发挥山地资源优势，大力地规模栽培木本油料植物。第57页，讲稿共82张，创作于星期二生物柴油的原料发展战略生物柴油的原料发展战略v短期目标短期目标主要利用一年生草本作物如油菜、大豆。它们种植一年即可收

41、获，主要利用一年生草本作物如油菜、大豆。它们种植一年即可收获，其油性成分经榨取、提纯、改性后，再用于制取生物柴油。其油性成分经榨取、提纯、改性后，再用于制取生物柴油。v中长期目标中长期目标对于大多数油料木本植物而言，生长结实的周期长，要采集其对于大多数油料木本植物而言，生长结实的周期长，要采集其果实、种子或其他器官制取生物柴油，需要的时间也较长。果实、种子或其他器官制取生物柴油，需要的时间也较长。年可收获：麻疯树，续随子，桉树，沉水樟。年可收获：麻疯树，续随子，桉树，沉水樟。年可收获：光皮树，黄连木等。年可收获：光皮树，黄连木等。第58页，讲稿共82张，创作于星期二第二节第二节 生物乙醇概述生

42、物乙醇概述v生物乙醇生物乙醇是指通过微生物的发酵将各种生物是指通过微生物的发酵将各种生物质转化为燃料酒精。质转化为燃料酒精。它可以它可以单独单独或或与汽油混配制成乙醇汽油作为与汽油混配制成乙醇汽油作为汽车燃料。汽车燃料。第59页，讲稿共82张，创作于星期二作用作用v汽油掺乙醇有两个作用：汽油掺乙醇有两个作用：一是乙醇辛烷值高达一是乙醇辛烷值高达115115，可以取代污染环，可以取代污染环境的含铅添加剂来改善汽油的防爆性能；境的含铅添加剂来改善汽油的防爆性能；二是乙醇含氧量高，二是乙醇含氧量高，可以改善燃烧，减少发可以改善燃烧，减少发动机内的碳沉淀和动机内的碳沉淀和-氧化碳等不完全燃烧污氧化碳等

43、不完全燃烧污染物排放。同体积的生物乙醇汽油和汽油相染物排放。同体积的生物乙醇汽油和汽油相比，燃烧热值低比，燃烧热值低3030左右，但因为只掺入左右，但因为只掺入1010，热值减少不显著，而且不需要改造，热值减少不显著，而且不需要改造发动机就可以使用。发动机就可以使用。第60页，讲稿共82张，创作于星期二发展现状发展现状v美国和欧洲美国和欧洲不约而同地都选择生物燃料乙醇作为不约而同地都选择生物燃料乙醇作为主要的替代运输燃料，并制订了雄心勃勃的开发主要的替代运输燃料，并制订了雄心勃勃的开发计划。计划。2007 2007年年1 1月，月，美国美国总统布什在总统布什在国情咨文国情咨文中宣中宣称，美国计

44、划在今后称，美国计划在今后1010年中将其国内的汽油消费年中将其国内的汽油消费量减少量减少20%20%，其中，其中15%15%通过使用替代燃料实现，计通过使用替代燃料实现，计划到划到20172017年燃料乙醇的年使用量达到年燃料乙醇的年使用量达到13251325亿升，亿升，是目前年使用量的是目前年使用量的7 7倍。倍。20072007年年3 3月，月，欧盟欧盟2727国国出出台了新的共同能源政策，计划到台了新的共同能源政策，计划到20202020年实现生物年实现生物燃料乙醇使用量占车用燃料的燃料乙醇使用量占车用燃料的10%10%。第61页，讲稿共82张，创作于星期二v中国中国开发生物燃料乙醇的

45、热潮也在近两年骤然升开发生物燃料乙醇的热潮也在近两年骤然升温。温。20052005年，中国生产燃料乙醇年，中国生产燃料乙醇125125万吨，万吨，20062006年增长到年增长到133133万吨。中国燃料乙醇的消费量已万吨。中国燃料乙醇的消费量已占汽油消费量的占汽油消费量的20%20%左右，左右，成为继巴西、美国之成为继巴西、美国之后第三大生物燃料乙醇生产国和消费国。后第三大生物燃料乙醇生产国和消费国。第62页，讲稿共82张，创作于星期二 在美国使用的是在美国使用的是E85E85乙醇汽油乙醇汽油，即即85%85%的乙醇和的乙醇和15%15%的的汽油混合作为燃料，而美国是用甘蔗和玉米来生产乙醇汽

46、油混合作为燃料，而美国是用甘蔗和玉米来生产乙醇的，这种的，这种E85E85汽油的价格与性能与常规汽油相似。汽油的价格与性能与常规汽油相似。美国有美国有300300万辆车是既可以用汽油也可以用万辆车是既可以用汽油也可以用E85E85，而且，而且通用汽车公司还在大量生产这种使用两类燃料的汽车。通用汽车公司还在大量生产这种使用两类燃料的汽车。现在，美国每年要消耗现在，美国每年要消耗3030亿加仑的乙醇添加到汽油亿加仑的乙醇添加到汽油中。如今中。如今E85E85已占乙醇燃料的已占乙醇燃料的85%85%，也正在受到公众的，也正在受到公众的喜爱。然而，这似乎还不够。为了节能和环保，喜爱。然而，这似乎还不够

47、。为了节能和环保，20052005年年6 6月月2828日美国参议院还通过了一项能源法案，要日美国参议院还通过了一项能源法案，要求到求到20122012年，每年石油供应商应当添加年，每年石油供应商应当添加8080亿加仑的乙醇亿加仑的乙醇到汽油中。到汽油中。第63页，讲稿共82张，创作于星期二未来发展未来发展v目前的工业化生产的燃料乙醇绝大多数是目前的工业化生产的燃料乙醇绝大多数是以以粮食作物为原料粮食作物为原料的，从长远来看具有规模限的，从长远来看具有规模限制和不可持续性。制和不可持续性。以木质纤维素以木质纤维素为原料的第为原料的第二代生物燃料乙醇是决定未来大规模替代石二代生物燃料乙醇是决定未

48、来大规模替代石油的关键。油的关键。第64页，讲稿共82张，创作于星期二v美国美国能源部预计纤维素燃料乙醇可能在能源部预计纤维素燃料乙醇可能在20122012年左右年左右即可取得重要突破。即可取得重要突破。v欧洲欧洲的一些研究机构则认为大约在的一些研究机构则认为大约在2015201520202020年，此外还有一些研究机构认为则有年，此外还有一些研究机构认为则有可能在可能在20252025年之后纤维素燃料乙醇才能进年之后纤维素燃料乙醇才能进入规模生产和市场应用阶段。入规模生产和市场应用阶段。第65页，讲稿共82张，创作于星期二v中国中国在纤维素酶生产技术、戊糖发酵菌株构在纤维素酶生产技术、戊糖发

49、酵菌株构建等方面还没有取得根本性突破。建等方面还没有取得根本性突破。目前各单位中试研究的每吨纤维素乙醇的目前各单位中试研究的每吨纤维素乙醇的原料消耗都在原料消耗都在6 6吨以上，生产成本估算都在吨以上，生产成本估算都在5000-65005000-6500元吨乙醇元吨乙醇以上，还不适合于工以上，还不适合于工业化生产。业化生产。理性估算，中国的纤维素乙醇形成规模化理性估算，中国的纤维素乙醇形成规模化生产至少还要生产至少还要3-43-4年以上研究。年以上研究。（河南天冠、河南天冠、安徽丰原安徽丰原等公司的纤维素燃料乙醇的研发和等公司的纤维素燃料乙醇的研发和示范走在全国前列。）示范走在全国前列。）第6

50、6页，讲稿共82张，创作于星期二应用应用v目前世界上已有目前世界上已有4040多个国家，不同程度应用乙醇汽车，有的已达多个国家，不同程度应用乙醇汽车，有的已达到较大规模的推广，乙醇汽车的地位日益提升。到较大规模的推广，乙醇汽车的地位日益提升。v乙醇汽车的燃料应用方式：乙醇汽车的燃料应用方式：1 1、掺烧，、掺烧，指乙醇和汽油掺合应用。在混合燃料中，乙醇和容积比指乙醇和汽油掺合应用。在混合燃料中，乙醇和容积比例以例以“E E”表示，如乙醇占表示，如乙醇占10%10%，15%15%，则用，则用E10E10，E15E15来表示，目前，来表示，目前，掺烧占乙醇汽车占主要地位。掺烧占乙醇汽车占主要地位。