能源植物的开发与利用论文

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1、能源植物的开发与利用论文【摘要】随着世界能源危机的加剧，生物质能源的开发利用已成为当今国际上的一大热点。本文通过对能源植物国内外研究进展及开发利用现状进行综述，简单介绍生物质能源的生产技术，分析存在的问题，并针对能源植物的特点及我国国情提出一些建议。关键词：生物能；开发利用；综述；能源植物；生物质能源Abstracterr.exDeaxim)等。已查明我国油料植物为151科697属1554种，种子含油量在40％以上的植物154种；新近调查表明，我国能够规模化利用的生物质燃料油木本植物有10种，这10种植物均蕴藏着巨大的潜力，具有

2、广阔的发展前景。我国对能源植物的利用虽处于初级阶段，但生物柴油产业得到了国务院领导和国家计委、国家经贸委、科技部等政府部门的高度重视和支持，并已列入国家计划。“七五”期间，四川省林业科学研究院等单位利用野生小桐子（麻疯树的果实）提取生物柴油获得了成功；中科院“八五”重点项目“燃料油植物的研究与应用技术”完成了金沙江流域燃料油植物资源的调查研究，建立了小桐子栽培示范区。湖南省在此期间完成了光皮树制取甲脂燃料油的工艺及其燃烧特性的研究；“九五”期间根据《新能源和可再生能源发展纲要》的框架，在中央有关部委和地方制定的计划中，优先项目是

3、：对全国绿色能源植物资源进行普查，为制订长期研究开发提供科学依据；运用遗传工程和杂交育种技术，培育生产迅速、出油率高，更新周期短的新品种；进行能源植物燃料的基础研究和开发研究，包括能源植物燃烧特性，提炼工艺及综合利用和开发10,11。中国工程院有关负责人介绍，中国“十五”计划发展纲要提出发展各种石油替代品，将生物与现代化农业、能源与资源环境等项目列入国家863计划，把大力发展生物液体燃料确定为国家产业发展方向。据了解,“十一五”期间，我国规划生物柴油原料林基地建设规模83.91万公顷，原料林全部进入结实期后，将形成年产生物柴油1

4、25万多吨的原料供应能力。目前，已有一些颇具实力的企业和国外大型能源企业，进入麻疯树生物柴油这一领域，在各地筹建起有相当规模的生物柴油生产企业，预计未来全国麻疯树种植面积至少可达200万公顷以上，显示了良好的资源开发利用前景。国内对能源植物产品研究与开发主要集中在生物柴油和乙醇燃料两类上。生物柴油的研究内容涉及油脂植物的分布、选择、培育、遗传改良及加工工艺和设备等。用于生产生物柴油的主要原料有油菜籽、大豆、小桐子、黄连木(PistaciachinensBunge)、油楠等。小桐子含油率40%～60%，是生物柴油的理想原料12。海

5、南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和福建新能源发展公司都已开发出拥有自主知识产权的技术，并相继建成了规模近万吨级的生物柴油生产厂。德国鲁奇化工股份有限公司、贵州省发改委、贵州金桐福生物柴油产业有限公司就中德合作贵州小油桐生物柴油示范项目签订了合作协议。西南生物柴油生产企业—华正能源开发有限公司，总投资8000万元，年生产能力可达2万吨。用于生物乙醇燃料加工的原材料主要有甜高粱、木薯、甘蔗等。其中甜高粱具有耐涝、耐旱、耐盐碱、适应性强等特点，成为当前世界各国关注的一种能源作物。我国种植的沈农甜杂2号甜高粱，收获后每公顷可提取

6、4011L酒精。此外，我国自2000年开始启动陈粮转化燃料乙醇计划，目前已年产百万吨燃料乙醇，在吉林、黑龙江、河南、安徽等省普遍推广燃料乙醇-汽油混合燃料。秸秆酶解发酵燃料乙醇新技术已经试验成功，山东泽生生物科技有限公司建成了年产3000吨秸秆酶解发酵燃料乙醇产业化示范工程。4.生物能源的生产技术4.1生物柴油生产方法生物柴油的生产方法主要有化学法、生物酶法、超临界法等。(1)化学法国际上生产生物柴油主要采用化学法，即在一定温度下，将动植物油脂与低碳醇在酸或碱催化作用下，进行酯交换反应，生成相应的脂肪酸酯，再经洗涤干燥即得生物柴

7、油13。甲醇或乙醇在生产过程中可循环使用，生产设备与一般制油设备相同，生产过程中副产10%左右的甘油。但化学法生产工艺复杂，醇必须过量；油脂原料中的水和游离脂肪酸会严重影响生物柴油得率及质量；产品纯化复杂，酯化产物难于回收，成本高；后续工艺必须有相应的回收装置，能耗高，副产物甘油回收率低。使用酸碱催化对设备和管线的腐蚀严重，而且使用酸碱催化剂产生大量的废水，废碱（酸）液排放容易对环境造成二次污染等。(2)生物酶法针对化学法生产生物柴油存在的问题，人们开始研究用生物酶法合成生物柴油，即利用脂肪酶进行转酯化反应，制备相应的脂肪酸甲酯

8、及乙酯。酶法合成生物柴油对设备要求较低，反应条件温和、醇用量小、无污染排放。Xu以大豆油为原料，采用固定化酶的工艺14，酶用量为油的30％，甲醇与大豆油摩尔比为12:1，反应温度40℃，反应10h生物柴油得率为92％。因酶成本高、保存时间短，使得生物酶法制备生物