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生物柴油技术(SRCA技术 )



一、概述
         生物柴油(Biodiesel)是通过可再生的天然油脂生产的一种柴油,它的化学成分是长链脂肪酸酯。天然油脂多由长直链脂肪酸的甘油三酯组成,与链烷基醇进行酯交换反应后,分子量降至与柴油的接近,从而使其具有更接近于柴油的性能。生物柴油不含硫和芳烃,十六烷值高,并且润滑性能好,是一种优质清洁柴油。生物柴油是未来替代能源的重要组成部分,世界各国的能源战略中,都把生物柴油作为解决后石油时代的一种新能源。中国是石油资源相对贫乏的国家,但石油的消费量因国民经济的快速发展而不断增加,能源短缺将制约我国的经济发展。因此,发展生物柴油对保证国家的能源战略和经济安全问题具有很重要的现实意义。生物柴油生产工艺路线的选择取决于原料油脂的品质。国外欧盟和美国等分别采用优质的菜籽油和大豆油作为生产原料,采用碱催化的酯交换工艺,使用的催化剂包括NaOH、KOH和甲醇钠或甲醇钾,比较有代表性的连续法工艺是Lurgi公司开发的中间分甘油碱催化两段醇解工艺、Cimbria Sket公司和Connemann公司连续分甘油碱催化醇解工艺。这些工艺特点是多级醇解反应与沉降分离甘油,促进反应转化趋于完全;粗产品可不通过减压蒸馏分离,只需要通过相关的洗涤、脱醇和脱水干燥而得生物柴油合格产品。对于酸值高、杂质含量高的劣质油脂,为了达到碱催化工艺的苛刻要求,其精制难度大,损耗大,操作费用高、三废排放多。为此,中国石化石油化工科学研究院(简称石科院,下同)开发了生产生物柴油的SRCA 环境友好型生物柴油技术,并拥有自主知识产权。2008年国家发改委核准的3家国家级生物柴油工业示范项目,有两家采用SRCA生物柴油技术建设装置。
二、SRCA工艺的技术特点
        SRCA工艺核心技术包括反应系统、产品精制系统和甘油处理系统。反应系统包括油脂和甲醇的反应器及其配套系统,采用多个独特结构的反应器串联使用,保证反应完全;产品精制系统是要把甲醇、甘油及重组分从生物柴油中分离出来,以满足生物柴油产品的国家标准的要求;甘油处理系统是将副产品甘油处理成为甘油商品以增加利润。
        SRCA工艺是中国石化针对中国生物柴油原料供应的国情开发的清洁生产技术,主要特点如下:

1、 原料适应性强:可皂化物(指游离脂肪酸和中性油脂)含量不低于90%的各种油脂都可以直接加工生产;
2、 原料利用率高:生物柴油的收率不低于95%(以原料中可皂化物计);
3、 产品质量合格:装置生产的所有产品满足相应国家、行业标准或用户的要求;
4、 消耗低:油脂1.05吨/吨成品,甲醇110kg/吨成品,新鲜水0.35吨/吨成品,能耗(以标煤计)0.27吨标煤/吨成品
5、 自动化水平高:DCS管控一体化,设备仪表可控可调,在线时时数据采集;
6、 生产连续性好:生产装置年生产时数不低于8000h;
7、 生产过程安全清洁:安全控制手段先进,超标、超限报警,消防设施设计建设合乎规范;生产过程清洁,没有危害环境的三废物质排放;
8、 成套性强:装置一体化设计、连续化操作,反应单元、甲醇和甘油回收单元、产品精制单元协调统一,分析、化验设备仪器完备。
9、 注重节能技术的利用:余热回用率不低于60%;
10、技术具有自主知识产权,工艺技术、装备或产品拥有2项以上授权专利;

三、推广应用实施情况及应用前景分析
        第一套采用SRCA工艺技术建设的生物柴油国家级示范装置于2009年12月在海南开工运行成功,一次性打通了全流程,生产出满足国家标准要求的生物柴油产品。由于SRCA生物柴油技术优点突出,收到业内关注,有有多家生物柴油企业拟采用了SRCA技术新建或改建生物柴油装置,已经达成了意向协议。
四、经济效益分析
        发展生物柴油对于我国具有重大的经济和社会效益。近年来我国经济快速发展,能源消耗增长很快,特别是柴油一直缺口很大。发展生物柴油能够增加市场柴油供应,市场销售没有问题。我国目前用来生产生物柴油的原料品质不高,,但SRCA工艺适合于加工这些原料,能耗物耗消耗低,没有环保处理的费用,综合生产成本低,产品质量好,生产积极效益高。
五、获奖及知识产权情况
        该技术到目前为止共申请国内外专利33项,已授权23项。

信息来源: 
2013-08-06

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