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項(xiàng)目簡介在石油危機(jī)的今天，發(fā)展石化石油的替代品具有重要的意義。由于生物柴油與石化柴油具有相近的性能，且生物柴油具有可再生、易于生物降解、燃燒污染物排放低、溫室氣體排放低等特點(diǎn)，因此生物柴油具有廣闊的發(fā)展前景。本技術(shù)已以廢棄物麻風(fēng)樹籽油、黃連木籽油、棉籽油為原料，采用生物催化的方法制備生物柴油，具有產(chǎn)率高、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。二、市場前景我國生物柴油產(chǎn)業(yè)作為新興的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)剛剛誕生，但其發(fā)展前景是廣闊和光明的，據(jù)有關(guān)部門預(yù)測：到2020年中國石油需求將達(dá)到4.5億噸每年，而屆時(shí)中國石油年產(chǎn)量預(yù)計(jì)只有2億噸左右，將產(chǎn)生2.5億噸的缺口。且目前，生產(chǎn)柴汽比約為1.8，而市場的消費(fèi)柴汽比均在2.0以上。云南、廣西、貴州等省區(qū)的消費(fèi)柴汽比甚至在2.5以上。隨著西部開發(fā)進(jìn)程的加快，隨著國民經(jīng)濟(jì)重大基礎(chǔ)項(xiàng)目的相繼啟動(dòng)，柴汽比的矛盾比以往更為突出。由此可見，生物柴油具有廣闊的發(fā)展空間。麻風(fēng)樹、黃連木是公認(rèn)的生物能源樹。主要生長在我國云南、貴州、四川、廣東、廣西、福建、海南、太行山等地區(qū)。綜合開發(fā)利用潛能高，不占耕地，耕作栽培成本低，可以生長在荒山、荒地等貧瘠的土地上，一方面有利于綠化荒山野嶺，改善生態(tài)環(huán)境，另一方面其籽油又可以作為生產(chǎn)生物柴油的原料。我國是產(chǎn)棉大國，但棉籽油目前沒有得到充分利用。因此本技術(shù)市場前景廣闊。三、規(guī)模與投資按年產(chǎn)5萬噸規(guī)模計(jì)，總投資約400萬元左右。四、生產(chǎn)設(shè)備主要設(shè)備：反應(yīng)釜、過濾機(jī)、精餾塔五、效益分析產(chǎn)品售價(jià)：0.6萬元/噸，生產(chǎn)成本：0.5萬元/噸，利稅：0.1萬元/噸六、合作方式面議。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人： 高 靜聯(lián)系電話：  022-60204293

1 成果簡介原料油脂費(fèi)用占生物柴油生產(chǎn)成本的 80％以上，目前原料油脂價(jià)格高居不下并不斷上漲，制約了生物柴油產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化。國內(nèi)外生產(chǎn)生物柴油的主要原料是大豆油、菜籽油、花生油、棕櫚油、地溝油等。它們與農(nóng)業(yè)爭地，與食品及飼料爭原料，單位生物量的產(chǎn)油率低，生產(chǎn)周期長，消耗大量的水資源、化肥和能源。 清華大學(xué)發(fā)明了微藻異養(yǎng)發(fā)酵生產(chǎn)生物柴油的新技術(shù)，其技術(shù)特征在于：通過對一種特別藻株特殊品系的篩選和代謝途徑的改變，Chlorella protothecoides 0710 strain 由光合自養(yǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛墚愷B(yǎng)，細(xì)胞由綠變黃，生長繁殖更快，油脂含量提高 3－4 倍，達(dá)細(xì)胞干重的 61％以上。又將工業(yè)界成熟的發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用于高油脂異養(yǎng)微藻的生產(chǎn)，進(jìn)一步提高發(fā)酵規(guī)模和細(xì)胞密度，現(xiàn)細(xì)胞發(fā)酵密度超過了 100 g/L，獲取了大量異養(yǎng)干藻粉后提取油脂，經(jīng)轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)生成了高質(zhì)量的生物柴油。 該技術(shù)的創(chuàng)新點(diǎn)： （ 1）發(fā)明了微藻異養(yǎng)發(fā)酵生產(chǎn)生物柴油新技術(shù)，打通了以糖、淀粉、有機(jī)廢水、二氧圖1 吉化工程新型塔及常規(guī)塔運(yùn)行外觀 圖2 慶陽石化工程新型塔（ 左側(cè)） 及常規(guī)塔（ 右側(cè)）運(yùn)行外觀化碳等為原料、工業(yè)自動(dòng)化條件下高效生產(chǎn)生物柴油的新途徑； （ 2）異養(yǎng)藻細(xì)胞發(fā)酵產(chǎn)量和油脂含量不斷創(chuàng)造新高（ 細(xì)胞干重 100 g/L，含油量 60％），提高了該技術(shù)工業(yè)化生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。 （ 3）在發(fā)酵前引入利用 CO2和光合作用來減少糖或淀粉的消耗，降低成本同時(shí)減少溫室氣體的排放。該技術(shù)獲 3 項(xiàng)國家發(fā)明專利和 2007 年全國發(fā)明大會(huì)獎(jiǎng)。2 應(yīng)用說明應(yīng)用目標(biāo)：與有實(shí)力的企業(yè)界合作，在工業(yè)化規(guī)模上進(jìn)一步降低微藻發(fā)酵過程的成本，實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的商業(yè)化運(yùn)作。 主要生產(chǎn)原料為以下 4 類之一：（ 1）二氧化碳；（ 2）甜高粱、甘蔗等糖質(zhì)原料；（ 3）或木薯、玉米等淀粉質(zhì)原料；（ 4）或含糖有機(jī)廢水等。 生產(chǎn)設(shè)備：微藻培養(yǎng)池、光生物反應(yīng)器、工業(yè)發(fā)酵設(shè)備及廠房為主。 生產(chǎn)消耗：電能、蒸汽等（無污染等環(huán)境問題）。 產(chǎn)品應(yīng)用：微藻生物柴油質(zhì)量好，應(yīng)用范圍與目前市場上銷售的柴油完全相同。 投資風(fēng)險(xiǎn)：本技術(shù)創(chuàng)新性強(qiáng)，沒有前人的實(shí)踐、范例和經(jīng)驗(yàn)；通過工業(yè)化和規(guī)?；瘉韺?shí)現(xiàn)進(jìn)一步降低成本的目標(biāo)；高技術(shù)、高投入、預(yù)期高回報(bào)的同時(shí)也存在投資風(fēng)險(xiǎn)。  圖 1 流程圖3 應(yīng)用說明中國境內(nèi)的生物柴油能源市場等。4 效益分析全世界油脂價(jià)格和液體燃料價(jià)格瘋狂上漲，對世界經(jīng)濟(jì)、政治和國家安全等產(chǎn)生重大影響。實(shí)現(xiàn)本技術(shù)商業(yè)化運(yùn)作的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益巨大。5 合作方式雙方共同合作，在工業(yè)化規(guī)模上進(jìn)一步降低微藻發(fā)酵過程的成本，實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的商業(yè)化運(yùn)作。6 所屬行業(yè)領(lǐng)域能源環(huán)境。

完成人簡介：申燁華教授一直從事資源化學(xué)、化學(xué)生物學(xué)與分析化學(xué)的教學(xué)和科研工作。主要研究方向?yàn)橘Y源化學(xué)與蛋白質(zhì)化學(xué)，研究課題包括以沙生木本油料植物長柄扁桃為核心從事沙生植物產(chǎn)業(yè)化開發(fā)研究、以自主開發(fā)的新型生物柴油固體催化劑為技術(shù)核心開發(fā)生物柴油新技術(shù)、以重組蛋白的表達(dá)純化復(fù)性及結(jié)構(gòu)解析為技術(shù)核心從事基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑與抗癌機(jī)理研究。獲陜西省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)和三等獎(jiǎng)各一項(xiàng)。申請專利17項(xiàng)，獲國家授權(quán)發(fā)明專利14項(xiàng)（第一發(fā)明人9項(xiàng)），轉(zhuǎn)讓專利1項(xiàng)。陜西省科技廳鑒定科研成果3項(xiàng)，關(guān)于長柄扁桃食用油和蛋白粉的研究為國際首創(chuàng)，三項(xiàng)成果的技術(shù)均達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。發(fā)表研究論文80余篇，其中SCI收錄30余篇。 成果內(nèi)容：生物柴油生產(chǎn)新工藝，適用于動(dòng)植物油脂、餐飲廢棄油和酸化油等原料，技術(shù)核心是擁有兩種新型催化劑，酯化階段用有機(jī)酸代替常用的硫酸催化劑，酯交換階段用固體催化劑代替常用的氫氧化鈉催化劑，通過“常壓酯化、酯交換”等工藝，生產(chǎn)合格的生物柴油、生物重油、生物輕油、工業(yè)甘油等四種產(chǎn)品。該項(xiàng)技術(shù)入選國家發(fā)改委頒布的“十三五低碳技術(shù)”。 成果優(yōu)勢及用途：針對中國生物柴油原料的特性，最先進(jìn)的生產(chǎn)工藝是酯化酯交換蒸餾生產(chǎn)生物柴油。經(jīng)過多年的生產(chǎn)總結(jié)，研究團(tuán)隊(duì)在優(yōu)化酯化與酯交換兩種催化劑，以及改造工藝和設(shè)備的基礎(chǔ)上，研究出“常壓酯化、酯交換、脫醇、水洗、干燥、減壓蒸餾”生產(chǎn)合格生物柴油的工藝。此套新工藝從設(shè)備投資、物料消耗、能耗、產(chǎn)品品質(zhì)及環(huán)保配套等多方面達(dá)到國內(nèi)及國際領(lǐng)先水平。 技術(shù)特點(diǎn)：（1）生物柴油產(chǎn)品收率高。收率≥92%，平均水平是87%；（2）消耗低。綜合能耗≤200kg標(biāo)煤/噸產(chǎn)品，目前的平均水平300kg標(biāo)煤/噸產(chǎn)品。甲醇消耗≤130kg /噸產(chǎn)品，目前的平均水平≥150kg /噸產(chǎn)品；（3）無新增污染物。無酸渣產(chǎn)生，用硫酸作催化劑會(huì)生成大量的酸渣；（4）投資低。以相同原料5萬噸/年生產(chǎn)裝置比較，該裝置投資為3500萬元人民幣；中壓水解工藝為6500萬元人民幣；酯交換工藝4300萬元人民幣；（5）產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)異。產(chǎn)品可達(dá)歐盟5標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求。 投資預(yù)算：總投資約5000～6000萬元，其中固定資產(chǎn)4200～4500萬元，流動(dòng)資產(chǎn)1500～1800萬元。 成果知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況：授權(quán)國家發(fā)明專利7項(xiàng)、授權(quán)國家實(shí)用新型專利2項(xiàng)、科研成果鑒定1項(xiàng)。 

項(xiàng)目成果/簡介:完成人簡介：申燁華教授一直從事資源化學(xué)、化學(xué)生物學(xué)與分析化學(xué)的教學(xué)和科研工作。主要研究方向?yàn)橘Y源化學(xué)與蛋白質(zhì)化學(xué)，研究課題包括以沙生木本油料植物長柄扁桃為核心從事沙生植物產(chǎn)業(yè)化開發(fā)研究、以自主開發(fā)的新型生物柴油固體催化劑為技術(shù)核心開發(fā)生物柴油新技術(shù)、以重組蛋白的表達(dá)純化復(fù)性及結(jié)構(gòu)解析為技術(shù)核心從事基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑與抗癌機(jī)理研究。獲陜西省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)

生物柴油是用含油植物或動(dòng)物油脂作為原料的可再生能源，是優(yōu)質(zhì)的石油柴油代用品，具有可再生、清潔和安全三大優(yōu)勢，目前世界許多國家正大力開發(fā)這種生物柴油技術(shù)并推進(jìn)其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。我國“十五”計(jì)劃發(fā)展綱要提出發(fā)展各種石油替代品，將發(fā)展生物液體燃料確定為國家發(fā)展方向。我國自“八五”就有科研單位開展了生物柴油技術(shù)的研究開發(fā)，目前只有海南正和生物能源公司實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，生產(chǎn)能力僅為2×104 噸/年，其工藝有以下缺點(diǎn)：生產(chǎn)規(guī)模小，生產(chǎn)成本高，產(chǎn)品分離困難，排放大量的廢液造成環(huán)境污染。 本工藝路線的小試驗(yàn)研究結(jié)果為：(1)以廢食用油為原料，生物柴油收率達(dá)到95％以上；(2)生物柴油質(zhì)量達(dá)到美國生物柴油標(biāo)準(zhǔn)，性能與0 ＃柴油相近。副產(chǎn)物甘油純度達(dá)到99.5%；(3)生產(chǎn)成本與石油柴油相當(dāng)（或稍高）。

項(xiàng)目簡介近年來，石油價(jià)格不斷上漲，我國汽車保有量持續(xù)上升，燃料油用量越來越大，這在一定程度上造成了我國燃油供給的緊張。另一方面，隨著餐飲行業(yè)的發(fā)展，加之我國人民的飲食習(xí)慣，日益增加的餐飲行業(yè)產(chǎn)生的廢食用油,已經(jīng)成為環(huán)境及飲食安全方面的一大隱患。本項(xiàng)目的目的在于將餐飲行業(yè)的廢油（脂）經(jīng)過凈化處理后，在堿催化劑存在下，進(jìn)行酯交換反應(yīng)，生產(chǎn)市場緊缺的車用燃油替代品——生物柴油。經(jīng)檢測本項(xiàng)目制得的生物柴油性能指標(biāo)如下：二、市場前景當(dāng)今餐飲行業(yè)異常發(fā)達(dá)，產(chǎn)生的廢油資源越來越豐富。石油短缺，汽車保有量增多，造成石油柴油供應(yīng)短缺，使生物柴油市場前景非常樂觀。三、規(guī)模與投資規(guī)模5000噸/年，廠區(qū)占地1000㎡，設(shè)備投資100萬元。四、生產(chǎn)設(shè)備設(shè)備名稱   規(guī)格    材質(zhì)   數(shù)量反應(yīng)釜    5000L   不銹鋼   5個(gè)貯罐 10000L 不銹鋼  4個(gè)離心泵 5臺(tái)熱水鍋爐   3噸          1個(gè)五、效益分析以地溝油、動(dòng)植物油、酸化油[動(dòng)植物油皂角油]，脂肪酸，毛油.等經(jīng)凈化后脫水干燥后，在堿催化劑作用下與甲醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)，生產(chǎn)脂肪酸甲酯[生物柴油]。生產(chǎn)成本：原料費(fèi)：甲醇   50kg  200元凈化餐飲廢油  3400元/噸 人工費(fèi)      20元/噸水、電費(fèi)   20元/噸 其他原料及加工費(fèi)    50元/噸生產(chǎn)成本：       3690元/噸 包裝、運(yùn)輸及其他經(jīng)營成本 600元/噸生物柴油市場售價(jià)    4800元/噸年經(jīng)濟(jì)效益：（4800－600－3690）×5000=255萬元六、合作方式合作，轉(zhuǎn)讓。

中試階段/n經(jīng)過十余年的科研攻關(guān)，在酶法制備生物柴油技術(shù)上取得多項(xiàng)關(guān)鍵 技術(shù)突破，形成了酶法生物柴油技術(shù)中酶催化劑的規(guī)?；苽?、新型反 應(yīng)介質(zhì)中復(fù)合酶法生物柴油工藝技術(shù)的重大突破，對任何油源均具有高 效轉(zhuǎn)化效率，生物柴油得率均大于 95%以上，特別是對動(dòng)物油尤其有效， 成本上可比擬現(xiàn)行的化學(xué)法工藝，無污染排放，是純粹的綠色制造，其經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益顯著。預(yù)計(jì)建設(shè) 2 萬噸生產(chǎn)線需要 4000 萬元。生物柴油是替代石化柴油等的優(yōu)良品種，具有綠色、可持續(xù)的特點(diǎn)， 為世人所公認(rèn)，各國均競相發(fā)展。如果其原

該成果是項(xiàng)目負(fù)責(zé)人在日本期間主持的一個(gè)成熟項(xiàng)目。其內(nèi)容為，以各種油質(zhì)，或 油脂加工廠，食品加工廠廢油或餐館的廢油作為原料，采用一般的脂交換方法制造高質(zhì) 量生物柴油。該技術(shù)的特點(diǎn)為，能實(shí)行工藝連續(xù)操作，制得的生物柴油質(zhì)量高，能直接 用于開柴油車（不用與汽油混合）。 

本發(fā)明提供了一種微藻水熱液化制取生物油的連續(xù)式反應(yīng)系統(tǒng)及方法，通過設(shè)置兩級預(yù)熱器可以充分利用液化反應(yīng)后的余熱，進(jìn)而降低反應(yīng)系統(tǒng)的整體能耗。此外該系統(tǒng)通過固液分離器、氣液分離器和離心機(jī)的聯(lián)合作用可以連續(xù)、高效地實(shí)現(xiàn)液化產(chǎn)物的分離，無需額外的有機(jī)溶劑對生物油進(jìn)行分離。相比其他水熱液化系統(tǒng)，本發(fā)明系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用低、產(chǎn)物分離徹底、系統(tǒng)連續(xù)性好，可以廣泛應(yīng)用于微藻水熱液化生產(chǎn)生物油。

一、我們開發(fā)了有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新的生物柴油生產(chǎn)工藝，所得的的脂肪酸甲酯純度比較高，雜質(zhì)少，適合用于下游延伸產(chǎn)品的開發(fā)。配合我們的生物柴油生產(chǎn)工藝，我們進(jìn)行了棉酚、低聚糖和天然維