文章概述了清潔柴油標(biāo)準(zhǔn)的演變，介紹了生物柴油的主要特性、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用情況，從生物顫悠的競(jìng)爭(zhēng)力不斷提高、政府對(duì)生物柴油的扶持政策和汽車車型柴油化趨勢(shì)三個(gè)方面分析了生物柴油的發(fā)展前景，并對(duì)我國(guó)生產(chǎn)生物柴油的原料及發(fā)展進(jìn)行了討論。

　　《中國(guó)能源》由國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)主管，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)能源研究所主辦，創(chuàng)刊于1978年，系全國(guó)能源領(lǐng)域唯 一的國(guó)內(nèi)外公開(kāi)發(fā)行的綜合性月刊。辦刊宗旨：宣傳我國(guó)能源領(lǐng)域各項(xiàng)方針、政策、法規(guī);關(guān)注能源熱點(diǎn)領(lǐng)域， 反映最新研究成果;探討能源企業(yè)改革及上市公司運(yùn)作經(jīng)驗(yàn);傳播節(jié)能新技術(shù)、新產(chǎn)品及能源市場(chǎng)信息。

　　柴油作為一種重要的石油連煉制產(chǎn)品，在各國(guó)燃料結(jié)構(gòu)中占有較高的份額，以成為重要的動(dòng)力燃料。隨著世界范圍內(nèi)車輛柴油化趨勢(shì)的加快，未來(lái)柴油的需求量會(huì)愈來(lái)愈大，而石油資源的日益枯竭和人們環(huán)保意識(shí)的提高，大大促進(jìn)了世界各國(guó)加快柴油替代燃料的開(kāi)發(fā)步伐，尤其是進(jìn)入了20世紀(jì)90年代，生物柴油以其優(yōu)越的環(huán)保性能受到了各國(guó)的重視。

　　1 環(huán)境保護(hù)推動(dòng)柴油標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高

　　目前世界每年新車產(chǎn)量大約5 000萬(wàn)輛，全世界汽車保有量大約7.5億輛(含摩托車)。隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，汽油和柴油的用量隨汽車保有量的增加而增加，同時(shí)也帶來(lái)了汽車尾氣污染等問(wèn)題。近20年來(lái)，雖然在改善油品燃燒過(guò)程、尾氣凈化等方面都取得了很大進(jìn)展，但仍然不能滿足要求。為了改善汽車的運(yùn)行性能和降低汽車尾氣中害物質(zhì)的排放量，美國(guó)、歐洲和日本汽車工業(yè)協(xié)會(huì)1998年6月4日提出了汽車燃料質(zhì)量國(guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)即"世界燃油規(guī)范"Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。柴油"世界燃油規(guī)范"Ⅱ類、Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)(見(jiàn)表1、表2)。由表1、表2可以看出，Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)在目前基礎(chǔ)上，提出了芳烴含量的限制，對(duì)硫含量、十六烷值等提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)，Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)則在各項(xiàng)指標(biāo)上比Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)都有更嚴(yán)格的規(guī)定。

　　項(xiàng)目 質(zhì)量指標(biāo)

　　十六烷值 ≥53 硫含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，% ≤0.03 總芳烴含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，% ≤25 多環(huán)芳烴含量(體積分?jǐn)?shù))，% ≤5 95%餾車溫度/℃ ≤355

　　十六烷值 ≥55 硫含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，% ≤0.003 總芳烴含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，% ≤15 多環(huán)芳烴含量(體積分?jǐn)?shù))，% ≤2 95%餾車溫度/℃ ≤340

　　隨著我國(guó)汽車擁有量的急劇上升，大量的燃油被消耗，汽車尾氣中污染物的排放量越來(lái)越大，汽車尾氣已成為我國(guó)大氣污染重要的原因， 為保護(hù)環(huán)境，改善大氣質(zhì)量，我國(guó)國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局最近頒布了柴油機(jī)排放控制新標(biāo)準(zhǔn)(見(jiàn)表3)。新標(biāo)準(zhǔn)采用了聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)汽車排放法規(guī)體系，使我國(guó)對(duì)新柴油機(jī)車的排放要求達(dá)到歐洲20世紀(jì)90年代初期的水平。

　　我國(guó)目前的車用無(wú)鉛汽油和柴油標(biāo)準(zhǔn)介于世界燃油規(guī)范Ⅰ類油和Ⅱ類油水平之間，要滿足汽車達(dá)到歐洲Ⅰ類排放標(biāo)準(zhǔn)都困難，更無(wú)法滿足入世及舉辦奧運(yùn)會(huì)的要求， 為此，中國(guó)石化集團(tuán)公司要求在清潔油品生產(chǎn)方面作出更大努力，以滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。

　　2 生物柴油的主要特性

　　煉油企業(yè)為了向市場(chǎng)提供清潔油品使燃燒柴油尾氣排放達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，需要采取以下三種措施：一是要有性能優(yōu)異的深度加氫脫硫催化劑，以脫除難以加氫脫硫的4，6-二甲基苯并噻吩等芳香基硫化合物;二是要有抗硫的貴金屬芳烴飽和催化劑，能使芳烴加氫飽和在較低壓力下進(jìn)行，以節(jié)省投資;三是要有提高十六烷值的工藝。而生物柴油以其優(yōu)異的環(huán)保性能可很容易達(dá)到"世界燃油規(guī)范"的柴油Ⅱ、Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　眾所周知，柴油分子是由15個(gè)左右的碳鏈組成的，研究發(fā)現(xiàn)植物油分子則一般又14～18個(gè)碳鏈組成，與柴油分子中碳數(shù)相近。因此生物柴油就是一種用油彩籽等可再生植物油加工制取的新型燃料。按化學(xué)成分分析，生物柴油燃料是一種高脂酸甲烷，它是通過(guò)以不飽和油酸C18 為主要成分的甘油脂分解而獲得的[1]。與常規(guī)柴油相比，生物柴油下述具有無(wú)法比擬的性能。

　　(1) 具有優(yōu)良的環(huán)保特性。主要表現(xiàn)在由于生物柴油中硫含量低，使得二氧化硫和硫化物的排放低，可減少約30%(有催化劑時(shí)為70%);生物柴油中不含對(duì)環(huán)境會(huì)造成污染的芳香族烷烴，因而廢氣對(duì)人體損害低于柴油。檢測(cè)表明，與普通柴油相比，使用生物柴油可降低90%的空氣毒性，降低94%的患礙率;由于生物柴油含氧量高，使其燃燒時(shí)排煙少，一氧化碳的排放與柴油相比減少約10%(有催化劑時(shí)為95%);生物柴油的生物降解性高。

　　(2) 具有較好的低溫發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)性能。無(wú)添加劑冷濾點(diǎn)達(dá)-20℃。

　　(3) 具有較好的潤(rùn)滑性能。使噴油泵、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體和連桿的磨損率低，使用壽命長(zhǎng)。

　　(4) 具有較好的安全性能。由于閃點(diǎn)高，生物柴油不屬于危險(xiǎn)品。因此，在運(yùn)輸、儲(chǔ)存、使用方面的有是顯而易見(jiàn)的。

　　(5) 具有良好的燃料性能。十六烷值高，使其燃燒性好于柴油，燃燒殘留物呈微酸性使催化劑和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的使用壽命加長(zhǎng)。(6) 具有可再聲性能， 作為可再生能源，與石油儲(chǔ)量不同其通過(guò)農(nóng)業(yè)和生物科學(xué)家的努力，可供應(yīng)量不會(huì)枯竭。

　　生物柴油的優(yōu)良性能使得采用生物柴油的發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣排放指標(biāo)不僅滿足目前的歐洲Ⅱ號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，甚至滿足隨后即將在歐洲頒布實(shí)施的更加嚴(yán)格的歐洲Ⅲ號(hào)排放標(biāo)準(zhǔn)。而且由于生物柴油燃燒時(shí)排放的二氧化碳遠(yuǎn)低于該植物生長(zhǎng)過(guò)程中所吸收的二氧化碳，從而改善由于二氧化碳的排放而導(dǎo)致的全球變暖這一有害于人類的重大環(huán)境問(wèn)題。因而生物柴油是一種真正的綠色柴油。

　　3 生物柴油的應(yīng)用現(xiàn)狀

　　在國(guó)際市場(chǎng)上，生物柴油根據(jù)等級(jí)和純度的不同，價(jià)格在250美元/t以上。目前在美國(guó)、歐洲、亞洲的一些國(guó)家和地區(qū)已開(kāi)始建立商品化生物柴油生產(chǎn)基地，并把生物柴油作為代用燃料廣泛使用。

　　生物柴油使用最多的是歐洲，份額已占到成品油市場(chǎng)的5%。目前在歐洲用于生產(chǎn)生物柴油的原料主要為菜籽油，目前的生物柴油標(biāo)準(zhǔn)也主要是參照菜籽油的生物柴油標(biāo)準(zhǔn)品質(zhì)作出的，表4為現(xiàn)階段生物的德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。1999年，歐盟共生產(chǎn)出3.90*105m3生物柴油。2000年初德國(guó)的總生物柴油生產(chǎn)量已達(dá)450 kt，并有逐年上升的趨勢(shì)。德國(guó)凱姆瑞亞.斯凱特公司自1991年起開(kāi)發(fā)研制了用植物油如菜籽油生產(chǎn)生物柴油的工藝和設(shè)備。目前利用該公司的工藝和設(shè)備已在德國(guó)和奧地利等歐洲國(guó)家建起了多個(gè)生物柴油生產(chǎn)工廠，最大產(chǎn)量達(dá)300 t/d。表5是德國(guó)凱姆瑞亞.斯凱特公司開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的生物柴油與普通柴油主要性能比較，可以看出，生物柴油在冷濾點(diǎn)、閃點(diǎn)、燃燒功效、含硫量、含氧量、燃燒耗氧量、對(duì)水源的危害方面優(yōu)于普通柴油，而其他指標(biāo)與普通柴油相當(dāng)。

　　表4 現(xiàn)階段生物柴油的德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)(DINV51606)

　　名稱 標(biāo)準(zhǔn)值 檢驗(yàn)方法

　　15℃時(shí)的密度/g. Ml-1 0.875～0.900 DIN EN ISO3675 40℃時(shí)的動(dòng)力粘度/mm2.s-1 3.5～5.0 DIN EN ISO3104 按Pensky-Martens法 ≥110 DIN EN ISO22719 在密閉杯中的閃點(diǎn)/℃ 冷濾點(diǎn)(CFPP)/℃ DIN EN 116 4月15日-9月30日 ≤0 10月1日-11月15日 ≤-10 11月16日-2月28日 ≤-20 3月1日-4月14日 ≤-10 硫含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，% ≤0.01 DIN EN ISO14596 殘?zhí)?質(zhì)量分?jǐn)?shù))，% ≤0.05 DIN EN ISO10370 十六烷值 ≥49 D