大豆油和地沟油制备生物柴油生命周期评价

该研究应用生命周期评价方法，以大豆油和地沟油分别制备1 t生物柴油为研究对象，计算生物柴油全生命周期过程中的能源消耗和周期排放，结果表明：以大豆油为原料制备生物柴油全生命周期总能耗约为地沟油的2.65倍，且以地沟油为原料制备生物柴油过程中CO2、SO2、NOx、CO和粉尘各项排放与大豆油为原料时相比分别降低了82.92%、45.68%、94.91%、53.40%和90.61%。通过对制备生物柴油生命周期排放的废气和废物对环境造成的影响进行量化分析，结果表明以大豆油为原料时生命周期环境影响潜值约为地沟油的11.70倍，其数值分别为8.42和0.72，大豆油制备生物柴油过程中对环境的影响主要是全球性的变暖，地沟油制备生物柴油过程中对环境的影响主要是地区性的酸化。     

制备生物柴油用脂肪酶产生菌的诱变和筛选

以提高全细胞生物催化制备生物柴油的效率为目的,采用紫外诱变的方法对产脂肪酶的米根霉菌株进行诱变和筛选。筛选得到的诱变株命名为LY6,脂肪酶水解酶活(4.33 U/mL)是原始菌株的4.33倍,合成酶活(0.28 U/mL)是原始菌株的1.12倍,脂肪酶水解酶最适反应pH值为7.0。将筛选得到的菌株制备成固定化全细胞生物催化剂催化大豆油转酯化制备生物柴油,在醇油比为3∶1(物质的量之比,下同)时,脂肪酸甲酯得率比原始菌株提高了41.0%,达到87.3%;在醇油比为4∶1时,最终生物柴油的甲酯得率比原始菌株提高了16.8%,达到96.1%,故经筛选得到的菌株能作为全细胞生物催化制备生物柴油的优良菌株。     

Transesterified Chinese Spicehush (Lindera communis) seed oil as a biodiesel fuel

Studies were carried out on the transesterification of the Chinese Spicehush (Lindera communis) seed (LCS) oil with methanol for the production of biodiesel. The methyl esters of LCS oil were compared with soybean esters to determine biodiesel fuel performance and properties. The fatty acids content in the seed kernel oil (LKO) and coat oil (LCO) were quantified by gas chromatography and mass spectrometry method (GC-MS). LKO contains 95.1% saturated acids (capric, lauric, myristic and palmitic) and 2.3% unsaturated acids (oleic). LCO contains 24.6% saturated acids (palmitic and stearic) and 73.6% unsaturated acids (oleic, linoleic and palmitoleic). The kinematic viscosity, cold filter plugging point, cloud point, flash point and cetane index were determined. The methyl esters of LKO had a higher kinematic viscosity and a lower cold filter plugging point value, so it has better per- formance in cold weather. The biodiesel of LCS oil has fuel properties within the limits prescribed by American (ASTM D 6751-02) standards, except for a slightly lower flash point of LKO biodiesel than that prescribed by these standards (130°C). Thus, LKO and LCO biodiesel have great potential to be used on a large scale as fuel for diesel engines.     

超声波技术在生物质资源加工领域的应用研究进展

综述了国内外生物质资源的超声波加工技术及其应用情况。描述了超声波提取的理论及国内超声波提取设备的相关情况。介绍了超声波用于精油、天然色素、多糖、总黄酮、生物碱、多酚、有机酸、油脂等成分提取的应用情况。同时介绍了超声波用于生物柴油的制备及生物质资源水解反应和材料改性等情况。     

4个生物柴油树种燃料特性的评价

当前全球石油需求不断增长与化石能源日渐枯竭的矛盾日益突出,能源供给形势紧张,国际市场原油价格大幅震荡,加之化石能源大规模使用引起的环境问题已成为近年来普遍关注的两大焦点问题(Karmakar et al.,2010;楼狄明等,2011)。因此,能源的多元化、可再生化和清洁化已成为人类社会发展的必然选择,开发生物质能源是解决全球能源危机的方向之一。生物柴油,是指利用各类动植物油脂为原料,与甲醇或乙醇等醇类物质经过酯交换反应,使其最终变成可供内燃机使用的一种燃料,具有优良的环保性、低温起动性、润滑性及可再生性,是理想的石化柴油补充燃料,对缓解当前巨大的能源和环境压力具有很大作用(林水富等,2010)。     

微波裂解海藻快速制取生物燃油的试验

为了探索低成本的海藻生物油快速制取工艺技术,研究组已成功开发出一套海藻的选育、培养、收获、干制技术。利用自行优选、培养、收获并干制的海藻粉,基于课题组在生物质的微波裂解技术已取得的突破,采用自行研制的玉米秸秆微波裂解的相关设备,对微波裂解海藻制取生物燃油的技术进行试验研究,获得大量在自然条件下可分层的海藻生物油。采用气相色谱-质谱（GC-MS）分析了所得到的生物油产品中两相油组分,得到了生物油产品中的物质组成及其相对含量,可为海藻生物油的精制及其副产品的开发利用提供了参考。研究表明,微波裂解海藻是一种低成本、快速、高效制取海藻生物燃油的方法,为海藻生物油的规模化生产提供参考。     

生物柴油性能标准分析及建立健全标准体系的建议

针对中国生物柴油标准体系尚不健全的状况,该文分析了生物柴油的性能指标和国际上常见的生物柴油标准;对比和分析了中国的GB/T 20828－2007和欧盟的EN 14214－2005、德国的DIN V 51606和美国的ASTM D 6751-03;提出了制订中国生物柴油标准体系的建议,建议包括：完善燃料生物柴油的标准、建立生物柴油/柴油混合燃料的标准、建立燃料生物柴油生产和性能改进剂相关标准、建立生物柴油应用相关标准。     

小桐子油超声波协同纳米催化剂制备生物柴油

以纳米Zn-Mg-Al高温煅烧物为催化剂,高酸值小桐子油为原料,超声波反应器中连续生产生物柴油,并系统研究超声波辐射协同纳米催化剂催化制备生物柴油的最优条件。研究结果表明,超声波协同纳米催化剂催化制备生物柴油的最优条件为：超声波功率210 W、醇油摩尔比4︰1、催化剂为油质量的1.2%、反应温度60℃时生物柴油收率94.3%。在此优化条件下完全可实现小桐子油连续工业化生产生物柴油的需求,精制后的生物柴油完全符合德国生物柴油标准DIN V 51606: 1997,且理化性质稳定,放置1 a后生物柴油的酸值、密度、黏度和化学组成基本不变。     

脂肪酶连续催化桐油酯交换反应制取生物柴油

为了提高酶法催化桐油制取生物柴油的生产效率,找到适合其工业化生产的工艺,该文探索了固定化脂肪酶连续催化桐油与甲醇酯交换反应制取生物柴油的连续反应工艺条件,在流化床反应器中、43℃的反应温度下,考察了反应液体积流量、脂肪酶填充密度、醇油摩尔比、反应连续时间等因素对单根反应器内连续酯交换反应的影响,得到了单根反应器连续反应条件：反应液体积流量为0.33 mL/min,醇油摩尔比为0.75︰1,脂肪酶填充密度为0.15 g/mL,酯交换率达22%;利用4根相同反应器串联操作,操作参数与单根反应器相同,油脂一次加入,在进入每根反应器前向反应液中加入油脂酯交换反应所需理论甲醇量的1/4,在该连续反应工艺条件下,桐油的酯交换率达到88%～92%。结果发现,本连续反应工艺条件比间歇反应具有更高的生产效率,可以应用于酶法制取生物柴油的工业化生产中。     

超声强化酯交换制备生物柴油的工艺优化

为了获得超声强化酯交换反应制备生物柴油最佳工艺条件,为工业化生产提供借鉴。该文考察了超声功率密度、反应温度、催化剂用量和醇油摩尔比等因素对超声强化 KOH 催化酯交换反应过程的影响,并采用响应曲面分析方法（RSM）优化最佳工艺参数。研究结果表明：超声强化 KOH 催化酯交换反应制备生物柴油最佳工艺条件为：超声功率密度54.7 W/L、反应温度34℃、催化剂用量为大豆油质量的 1.3%、醇油摩尔比6︰1,此条件下酯交换反应甲酯质量分数为 99.68%,经验证试验得实测值为99.56%。RSM优化的试验结果适合于碱催化酯交换反应制备生物柴油工艺,并能够预测不同条件下碱催化酯交换反应中的甲酯质量分数。