太阳能转化的生物柴油,不仅能保障能源充足的供应和经济的持续发展,而且还能挽救目前已千疮百孔的地球生态环境,对人类社会的发展具有极为重要的意义。 目前我国对能源的日益需求受到石油产量与价格的制约,严重地威胁到了我国的社会发展与经济发展,这迫切要求新的能源来解决目前的现状,从而解决能源给我国带来的危机,而生物柴油能源正是在这一当前情况下的产物。由于生物柴油是一个新兴产业,受到普遍关注,而且这方面的研究已经全面展开。但是由于生物柴油项目肆意开展,不结合我国的国情,造成了生物柴油原料来源紧张,油料作物成本不停的上涨也使得生物柴油成本的增加；生物柴油工艺过程的复杂性也造成了成本的进一步增加,而且生物柴油副产物的利用没有受到重视,也使得成本增加,这些成为了生物柴油项目健康发展的主要障碍。从经济分析上来看,生物柴油无法优于石化柴油,就需要另辟分析评估方法,找到生物柴油在生产上的可行性。 本文中,针对于目前生物柴油项目存在的问题进行了研究,具体分作以下几个部分： 首先,就生物柴油需要的原料做了分析研究,主要工作是对大豆油、玉米油、菜籽油和棕榈油制备生物柴油做气质联用色谱分析,检测分析了各种油料生物柴油中脂肪酸甲酯的含量,以及综合其他因素选取适合的原料制备生物柴油。 其次通过原料分析,选择菜籽油来做进一步的实验,研究了生物柴油工艺(醇油摩尔比、反应时间、催化剂浓度、反应温度和反应搅拌强度)对生物柴油产率的影响,研究得到了生物柴油制备的最佳工艺条件。然后用Aspen Plus对NaOH催化菜籽油制备生物柴油的工艺作了模拟,模拟了一个年产量在8000吨的生物柴油工厂,从模型单元的设定到全过程模拟,得到了各物流中组分含量、塔的热负荷等。 最后,利用全生命周期(LCA)对生物柴油全过程进行评价,罗列了每个阶段可能存在的CO2排放,从工厂的建立、运行、退役,以及原料获取阶段的CO2做了详细的清单分析,然后计算出了全生命周期过程中CO2排放,并同石化柴油做了比较。