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項目簡介在石油危機的今天，發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，因此生物柴油具有廣闊的發展前景。本技術已以廢棄物麻風樹籽油、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，具有產率高、環境友好等優點。二、市場前景我國生物柴油產業作為新興的高新技術產業剛剛誕生，但其發展前景是廣闊和光明的，據有關部門預測：到2020年中國石油需求將達到4.5億噸每年，而屆時中國石油年產量預計只有2億噸左右，將產生2.5億噸的缺口。且目前，生產柴汽比約為1.8，而市場的消費柴汽比均在2.0以上。云南、廣西、貴州等省區的消費柴汽比甚至在2.5以上。隨著西部開發進程的加快，隨著國民經濟重大基礎項目的相繼啟動，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展空間。麻風樹、黃連木是公認的生物能源樹。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。綜合開發利用潛能高，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，改善生態環境，另一方面其籽油又可以作為生產生物柴油的原料。我國是產棉大國，但棉籽油目前沒有得到充分利用。因此本技術市場前景廣闊。三、規模與投資按年產5萬噸規模計，總投資約400萬元左右。四、生產設備主要設備：反應釜、過濾機、精餾塔五、效益分析產品售價：0.6萬元/噸，生產成本：0.5萬元/噸，利稅：0.1萬元/噸六、合作方式面議。項目負責人： 高 靜聯系電話：  022-60204293

1 成果簡介原料油脂費用占生物柴油生產成本的 80％以上，目前原料油脂價格高居不下并不斷上漲，制約了生物柴油產業化和商業化。國內外生產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。它們與農業爭地，與食品及飼料爭原料，單位生物量的產油率低，生產周期長，消耗大量的水資源、化肥和能源。 清華大學發明了微藻異養發酵生產生物柴油的新技術，其技術特征在于：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 由光合自養轉變為化能異養，細胞由綠變黃，生長繁殖更快，油脂含量提高 3－4 倍，達細胞干重的 61％以上。又將工業界成熟的發酵技術應用于高油脂異養微藻的生產，進一步提高發酵規模和細胞密度，現細胞發酵密度超過了 100 g/L，獲取了大量異養干藻粉后提取油脂，經轉酯化反應生成了高質量的生物柴油。 該技術的創新點： （ 1）發明了微藻異養發酵生產生物柴油新技術，打通了以糖、淀粉、有機廢水、二氧圖1 吉化工程新型塔及常規塔運行外觀 圖2 慶陽石化工程新型塔（ 左側） 及常規塔（ 右側）運行外觀化碳等為原料、工業自動化條件下高效生產生物柴油的新途徑； （ 2）異養藻細胞發酵產量和油脂含量不斷創造新高（ 細胞干重 100 g/L，含油量 60％），提高了該技術工業化生產的經濟性。 （ 3）在發酵前引入利用 CO2和光合作用來減少糖或淀粉的消耗，降低成本同時減少溫室氣體的排放。該技術獲 3 項國家發明專利和 2007 年全國發明大會獎。2 應用說明應用目標：與有實力的企業界合作，在工業化規模上進一步降低微藻發酵過程的成本，實現該技術的商業化運作。 主要生產原料為以下 4 類之一：（ 1）二氧化碳；（ 2）甜高粱、甘蔗等糖質原料；（ 3）或木薯、玉米等淀粉質原料；（ 4）或含糖有機廢水等。 生產設備：微藻培養池、光生物反應器、工業發酵設備及廠房為主。 生產消耗：電能、蒸汽等（無污染等環境問題）。 產品應用：微藻生物柴油質量好，應用范圍與目前市場上銷售的柴油完全相同。 投資風險：本技術創新性強，沒有前人的實踐、范例和經驗；通過工業化和規模化來實現進一步降低成本的目標；高技術、高投入、預期高回報的同時也存在投資風險。  圖 1 流程圖3 應用說明中國境內的生物柴油能源市場等。4 效益分析全世界油脂價格和液體燃料價格瘋狂上漲，對世界經濟、政治和國家安全等產生重大影響。實現本技術商業化運作的經濟效益和社會效益巨大。5 合作方式雙方共同合作，在工業化規模上進一步降低微藻發酵過程的成本，實現該技術的商業化運作。6 所屬行業領域能源環境。

完成人簡介：申燁華教授一直從事資源化學、化學生物學與分析化學的教學和科研工作。主要研究方向為資源化學與蛋白質化學，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業化開發研究、以自主開發的新型生物柴油固體催化劑為技術核心開發生物柴油新技術、以重組蛋白的表達純化復性及結構解析為技術核心從事基質金屬蛋白酶抑制劑與抗癌機理研究。獲陜西省科技進步一等獎和三等獎各一項。申請專利17項，獲國家授權發明專利14項（第一發明人9項），轉讓專利1項。陜西省科技廳鑒定科研成果3項，關于長柄扁桃食用油和蛋白粉的研究為國際首創，三項成果的技術均達到國內領先水平。發表研究論文80余篇，其中SCI收錄30余篇。 成果內容：生物柴油生產新工藝，適用于動植物油脂、餐飲廢棄油和酸化油等原料，技術核心是擁有兩種新型催化劑，酯化階段用有機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，生產合格的生物柴油、生物重油、生物輕油、工業甘油等四種產品。該項技術入選國家發改委頒布的“十三五低碳技術”。 成果優勢及用途：針對中國生物柴油原料的特性，最先進的生產工藝是酯化酯交換蒸餾生產生物柴油。經過多年的生產總結，研究團隊在優化酯化與酯交換兩種催化劑，以及改造工藝和設備的基礎上，研究出“常壓酯化、酯交換、脫醇、水洗、干燥、減壓蒸餾”生產合格生物柴油的工藝。此套新工藝從設備投資、物料消耗、能耗、產品品質及環保配套等多方面達到國內及國際領先水平。 技術特點：（1）生物柴油產品收率高。收率≥92%，平均水平是87%；（2）消耗低。綜合能耗≤200kg標煤/噸產品，目前的平均水平300kg標煤/噸產品。甲醇消耗≤130kg /噸產品，目前的平均水平≥150kg /噸產品；（3）無新增污染物。無酸渣產生，用硫酸作催化劑會生成大量的酸渣；（4）投資低。以相同原料5萬噸/年生產裝置比較，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）產品質量優異。產品可達歐盟5標準的質量要求。 投資預算：總投資約5000～6000萬元，其中固定資產4200～4500萬元，流動資產1500～1800萬元。 成果知識產權情況：授權國家發明專利7項、授權國家實用新型專利2項、科研成果鑒定1項。 

項目成果/簡介:完成人簡介：申燁華教授一直從事資源化學、化學生物學與分析化學的教學和科研工作。主要研究方向為資源化學與蛋白質化學，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業化開發研究、以自主開發的新型生物柴油固體催化劑為技術核心開發生物柴油新技術、以重組蛋白的表達純化復性及結構解析為技術核心從事基質金屬蛋白酶抑制劑與抗癌機理研究。獲陜西省科技進步一等獎

生物柴油是用含油植物或動物油脂作為原料的可再生能源，是優質的石油柴油代用品，具有可再生、清潔和安全三大優勢，目前世界許多國家正大力開發這種生物柴油技術并推進其產業化進程。我國“十五”計劃發展綱要提出發展各種石油替代品，將發展生物液體燃料確定為國家發展方向。我國自“八五”就有科研單位開展了生物柴油技術的研究開發，目前只有海南正和生物能源公司實現了產業化，生產能力僅為2×104 噸/年，其工藝有以下缺點：生產規模小，生產成本高，產品分離困難，排放大量的廢液造成環境污染。 本工藝路線的小試驗研究結果為：(1)以廢食用油為原料，生物柴油收率達到95％以上；(2)生物柴油質量達到美國生物柴油標準，性能與0 ＃柴油相近。副產物甘油純度達到99.5%；(3)生產成本與石油柴油相當（或稍高）。

項目簡介近年來，石油價格不斷上漲，我國汽車保有量持續上升，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，隨著餐飲行業的發展，加之我國人民的飲食習慣，日益增加的餐飲行業產生的廢食用油,已經成為環境及飲食安全方面的一大隱患。本項目的目的在于將餐飲行業的廢油（脂）經過凈化處理后，在堿催化劑存在下，進行酯交換反應，生產市場緊缺的車用燃油替代品——生物柴油。經檢測本項目制得的生物柴油性能指標如下：二、市場前景當今餐飲行業異常發達，產生的廢油資源越來越豐富。石油短缺，汽車保有量增多，造成石油柴油供應短缺，使生物柴油市場前景非常樂觀。三、規模與投資規模5000噸/年，廠區占地1000㎡，設備投資100萬元。四、生產設備設備名稱   規格    材質   數量反應釜    5000L   不銹鋼   5個貯罐 10000L 不銹鋼  4個離心泵 5臺熱水鍋爐   3噸          1個五、效益分析以地溝油、動植物油、酸化油[動植物油皂角油]，脂肪酸，毛油.等經凈化后脫水干燥后，在堿催化劑作用下與甲醇進行酯交換反應，生產脂肪酸甲酯[生物柴油]。生產成本：原料費：甲醇   50kg  200元凈化餐飲廢油  3400元/噸 人工費      20元/噸水、電費   20元/噸 其他原料及加工費    50元/噸生產成本：       3690元/噸 包裝、運輸及其他經營成本 600元/噸生物柴油市場售價    4800元/噸年經濟效益：（4800－600－3690）×5000=255萬元六、合作方式合作，轉讓。

中試階段/n經過十余年的科研攻關，在酶法制備生物柴油技術上取得多項關鍵 技術突破，形成了酶法生物柴油技術中酶催化劑的規模化制備、新型反 應介質中復合酶法生物柴油工藝技術的重大突破，對任何油源均具有高 效轉化效率，生物柴油得率均大于 95%以上，特別是對動物油尤其有效， 成本上可比擬現行的化學法工藝，無污染排放，是純粹的綠色制造，其經濟、社會和生態效益顯著。預計建設 2 萬噸生產線需要 4000 萬元。生物柴油是替代石化柴油等的優良品種，具有綠色、可持續的特點， 為世人所公認，各國均競相發展。如果其原

該成果是項目負責人在日本期間主持的一個成熟項目。其內容為，以各種油質，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 量生物柴油。該技術的特點為，能實行工藝連續操作，制得的生物柴油質量高，能直接 用于開柴油車（不用與汽油混合）。 

本發明提供了一種微藻水熱液化制取生物油的連續式反應系統及方法，通過設置兩級預熱器可以充分利用液化反應后的余熱，進而降低反應系統的整體能耗。此外該系統通過固液分離器、氣液分離器和離心機的聯合作用可以連續、高效地實現液化產物的分離，無需額外的有機溶劑對生物油進行分離。相比其他水熱液化系統，本發明系統運行費用低、產物分離徹底、系統連續性好，可以廣泛應用于微藻水熱液化生產生物油。

一、我們開發了有知識產權的新的生物柴油生產工藝，所得的的脂肪酸甲酯純度比較高，雜質少，適合用于下游延伸產品的開發。配合我們的生物柴油生產工藝，我們進行了棉酚、低聚糖和天然維