- 廢油脂制備生物柴油技術
- 陳廣飛 馮向鵬 趙苗 李冀閩
- 2165字
- 2020-02-26 14:33:17
1.3 國內廢油脂現狀及利用情況
我國每年的動、植物油消費總量大約是2250萬噸,廢油脂產量約為動、植物油消費總量的15%,約300萬噸,北京年產生餐廚廢棄油脂為9萬噸。由于這些廢油脂不能正當處理而污染環境,甚至被不法商販進行簡單的加工后重新流入餐桌,直接威脅到人們的食品安全。以廢油脂為原料生產生物柴油,可使廢油脂變成一種有用的工業資源,這打開了廢油脂回收再利用的“瓶頸”,為切斷其重新流入食用領域的途徑做出了貢獻,同時,也可使城市環境大為改善。
據不完全統計,我國現有生物柴油生產企業30家左右,規劃設計能力近300萬噸/年,現有能力150萬噸/年,年產量40萬噸左右。在建項目30多萬噸/年。但業內專家表示,由于廢油收購等問題,原料非常緊張,很多工廠都倒閉了,并且部分廠家技術不過關,生產成本高致使企業無法盈利運行。
現我國對廢油脂的綜合利用主要有3種方式:一是對廢油脂進行簡單加工提純,制取低檔的工業油酸、硬脂酸和工業油脂等;二是利用廢油脂制備無磷洗衣粉;三是將廢油脂醇解制取生物柴油(脂肪酸甲酯)。
(1)制取工業油酸、硬脂酸和工業油脂 對廢油脂進行水解可分離出各種脂肪酸(主要為硬脂酸、油酸)。脂肪酸是油脂化工的基礎原料,以脂肪酸為原料衍生的下游產品廣泛用于紡織、食品、醫藥、日用化工、石油化工、橡塑、采礦、交通運輸、鑄造、金屬加工、油墨、涂料等各種行業。
油脂水解的方式大致分為常壓下皂化分離和高壓酸化分離這兩種類型?;旌现舅岬姆蛛x方式大致包括:冷凍壓榨法、表面活性劑法、精餾法等。
(2)制取洗衣粉 廢油脂的上游產品是天然油脂,是動物油脂和植物油脂的混合物,其主要成分是甘油三酯。它用堿皂化可以生成甘油及洗滌用的表面活性劑堿皂(如鈉皂、鉀皂等)。因此,廢油脂是用來直接皂化生產肥皂和洗衣粉不可多得的價廉質優的原料。
(3)制取生物柴油 廢油脂成分主要是甘油三酯,其特性與石化柴油相近,可完全代替石化柴油,故稱之為生物柴油??v觀國內外廢油脂制備生物柴油的發展,在現代科學領域,以酯交換反應為基礎利用廢油脂制備生物柴油的方法很多,其中多數工藝是以廢油脂與甲醇為底物制取生物柴油的,其不同的只是所采用的催化劑和反應條件各異。
在生產化工產品過程中,存在工藝復雜、附加值低和廢油脂利用量少等問題,因此面對廢油脂日益增多的情況,越來越多的國家競相發展生物柴油工業,回收并利用廢油脂生產生物柴油,使廢油脂成為一種可再生能源。
國內各地利用廢油脂制備生物柴油的情況主要介紹如下。
(1)香港廢油脂的利用情況 在我國香港,九龍巴士公司在1999年與香港大學等合作,由香港大學教授研究從餐飲業收集燒豬時滴出的廢油脂,提煉成生物柴油作燃料添加劑供九龍巴士公司測試。
(2)福建廢油脂的利用情況 福建省龍巖某新能源發展有限公司于2002年1月投資1200萬元,建設了兩座產量104t/a規模的生物柴油生產基地,并于9月投入生產。經測試,運轉良好,產品質量穩定,產品成本可控制在2000元/t。用廢油脂生產生物柴油技術問世后,使福州、廈門兩城市的廢油脂得到了有效利用。
(3)海南廢油脂的利用情況 海南某生物能源公司于2001年在河北邯鄲建成年產近1萬噸生物柴油的試驗工廠。油品經石油化工科學研究院以及環境科學研究院測試,產品主要性能達到美國生物柴油標準,汽車尾氣排放低于石化柴油。
(4)四川廢油脂的利用情況 四川某油脂化學公司已成功開發出生物柴油,該公司以植物油下腳料為原料生產生物柴油,產品的使用性能與0?柴油相當,燃燒后的排放物較普通柴油下降70%。經檢測,該公司生產的生物柴油主要性能指標達到德國DIN51606標準。
目前,國內除了福建卓越、海南正和以外,北京奔驥、四川古杉、長沙新天地研究所、中國農業大學等企事業單位在利用以廢油脂為主體的餐飲業廢棄油脂以及酸化腳油、樹木種子等進行生物柴油的開發和生產,餐飲廢棄油再利用在我國已步入產業化初級階段。
(5)北京市廢油脂的利用情況 隨著近年來北京市環境衛生設施的建設和提升改造,生活垃圾處理逐步形成了源頭收集、中間運輸和終端處置“一條龍”的完善體系。但是長久以來,作為生活垃圾一部分的餐廚垃圾及廢油脂卻一直是“漏網之魚”,沒有得到有效的收集與處理。
現北京市全市的食用油年消耗量為60萬噸左右。按照全國糧油標準化委員會測算消耗的食用油脂中有15%轉化成廢棄油脂來估算,目前北京年產生餐廚廢棄油脂為9萬噸(247t/d)。除少部分城鄉居民消耗食用油脂產生的廢棄油脂進入污水處理系統外,其余均為餐飲服務單位消耗食用油脂產生的廢棄油脂。
北京市旅游業發展迅速,餐飲業層出不窮,城區內餐飲店眾多,但是目前,門頭溝區的餐廚垃圾及餐飲廢油總體去向有兩條。第一,私人收購,用作飼養生豬以及提煉加工成廢油脂。絕大多數餐館的餐廚垃圾都已被“垃圾豬”的飼養戶承包。這些人把收集到的泔水“一廢兩用”,先將泔水煮沸,把浮在面上的一層油撈起來作廢油脂;而剩下的菜渣、剩飯再拿去喂豬。第二,隨意傾倒,其中一部分未經任何處理直接倒入下水道,另有其他少數部分混入生活垃圾中由環衛機構統一收集清運。
由于缺乏專業的運輸工具對廢油脂進行收集運輸,簡陋破爛的摩托車、三輪車運輸過程中造成餐廚垃圾連同餐飲廢油沿途漏灑,污染城市道路,運輸途中一路飄出陣陣酸臭味,嚴重影響城市市容環境衛生。每日數量巨大的餐飲廢油流入社會,為非法食用油提供了原料,嚴重威脅著北京市食品衛生安全。