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《探索黑人士兵飞行中的脂质潜力:生物柴油生产的新范例(II)萃取动力学和热力学》

  • 来源专题：可再生能源
  • 编译者： pengh
  • 发布时间：2017-12-21

  • 本研究采用微波萃取法提取了含有高脂的黑蝇幼虫的脂质，用于生物柴油生产。详细研究了不同因素(溶剂类型、萃取温度、溶质-溶剂比)对能量昆虫脂类萃取动力学和热力学的影响。提出了一种从预处理昆虫粉中提取脂质的数学模型。solid-solvent比例和温度有明显影响油脂萃取率k。最后油脂的产量增加了约1.0倍-1.04提取温度升高10°C。脂质在溶剂中的扩散是萃取过程中的限制步骤。扩散系数的大小范围从6.7×10−12 - 16.1×10−12平方米/ s三溶剂使用。活化能的值Ea 84.26 kJ摩尔−1在扩散阶段(30°C-60°C)。最后,这三个热力学参数的结果(ΔH、ΔSΔG)也从抽提过程获得。

    ——文章发布于2018年4月

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    • 来源专题：可再生能源
    • 编译者：pengh
    • 发布时间：2020-12-14
    • 黑兵蝇幼虫脂质含量高，可作为一种新型的生物质原料。本研究采用表面活性剂辅助从湿生物质中提取油脂的有效方法。在油脂提取过程中，具有功能分子结构的表面活性剂有助于油脂的提取。研究了不同表面活性剂种类、表面活性剂浓度、盐浓度、提取温度等因素对湿能生物质脂质提取过程的影响。结果表明，在确定的溶剂:水=50 mL:30 mL，生物量:溶剂=30 g:50 mL，表面活性剂浓度=0.5%，提取时间=60 s，提取温度=60℃的条件下，油脂的提取能力为78.99%。此外，这些表面活性剂的皂化脂纯度在80%以上。表面活性剂处理对油脂成分的影响不大。建立了表面活性剂辅助油脂提取的动力学模型。在溶剂萃取过程中，萃取过程分为两个主要过程:洗涤过程和扩散过程。表面活性剂处理第一阶段速率常数为4.17×10-2 ~ 5.94×10-2，第二阶段速率常数为1.43×10-3 ~ 2.78×10-3。第二阶段是萃取过程中的限制步骤。通过对油脂提取过程的热力学研究，确定了热力学参数的结果。研究表明，表面活性剂的辅助路线是一种高效的工艺。
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  • 《煤制油与生物质能融合发展潜力大》
    • 来源专题：能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者：guokm
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    • 俄乌冲突导致油价大涨，各国开始担忧以原油为基础的供油体系，煤制油及生物质液体能源再次受到重视。2021年，我国原油对外依存度超过70%，煤制油具有保障能源安全的重要作用。 煤制油主要有两种生产路径，一种是煤加氢直接液化，再合成油品，即将煤制成煤浆，在高温、高压、催化条件下与氢气反应，通过催化加氢、溶剂萃取、裂解等工艺，将煤转化为烃类液体，然后再加氢精制，去除油中的氧氮。另一种是煤间接液化，先将煤气转变为合成气（一氧化碳+氢气），在催化剂的作用下经费托合成转化为烃类，再经过深加工得到油品。 截至2020年，我国建成投运7个煤制油项目(含1个煤油共炼项目)，总产能约700万吨/年，除鄂尔多斯直接液化项目外，其余6个均为煤间接液化项目。生物质能主要包括生物质固体能源、生物质液体能源、生物质气体能源等，其中生物质液体能源主要包括生物乙醇、生物甲醇、生物柴油、生物质（秸秆）裂解油品等。 煤制油亟需技术进步与升级。煤基费托合成油的柴油组分达到《GB/T29720-2013煤基费托合成 柴油组分油》要求，可作为中间产品出售，但达不到《GB19147车用柴油》和《GJB3075军用柴油规范》要求，不能作为成品油出售。目前只能依据《GB/T32066-2015煤基费托合成 液体蜡》，将煤制柴油作为液体蜡销售。 煤制油与生物质能融合发展，可弥补油品短板。以煤间接液化油品为例，该油品的组分磨痕直径为600微米-700微米，而《GB19147车用柴油》规定，柴油磨痕直径不能大于460微米。生物质能可生成脂肪酸酯型抗磨剂，敏感性强，可有效改善煤间接液化烃类组分，同时针对煤基费托合成烃类组分产品直链烃类含量高、芳烃环烷烃含量低、硫氮含量低等特点，在加剂量0.02%-5%范围内，可将煤基费托合成油烃类馏分磨痕直径指标降至340微米以下，大幅提高油品的润滑性能，优于《GB19147车用柴油》相关要求。 煤制油与生物质能融合发展，可有效解决油品密度低的问题，并改善油品运动粘度、闪点、馏程等指标，不仅能满足车用柴油要求，还可拓展到坦克、舰船等用油。 煤间接液化油品经过改善提质，可作为优质汽柴油调和组分，获得市场认可，同时可通过调整其工艺参数，生产凝点-50℃-0℃的柴油组分，但无法作为单独油品销售。目前生物质能行业已开发出凝点为-30℃、-40℃、-50℃的生物柴油，按照国六柴油标准要求，可根据凝点(包括冷滤点)将生物柴油分为凝点不高于0℃、-10℃、-20℃、-35℃、-50℃ 6个标号，均可对标石化柴油。 为完善生物柴油标准，中国石油和化学工业联合会将《生物柴油(B100)》《生物调和燃料(B10、B20、B30)》《脂肪酸酯型柴油抗磨剂》列入2020年第一批团体标准计划项目。上述标准明确提出，生物柴油与煤基费托合成油组分调和，可得到凝点不高于0℃、-10℃、-20℃、-35℃、-50℃6个标号的B5柴油，符合《GB25199 B5柴油》要求，且比该标准增加-20号、-35号、-50号3种柴油。 值得一提的是，中央军委后勤保障部立项支持的《军队后勤开放研究项目》，包括《煤基军舰用柴油关键技术研究》《加氢工艺军用柴油与武器装备适应性研究》等相关课题。该课题提出，推动煤间接液化与生物质能融合发展，开发军用舰船用油及-60号柴油。我国自主研发的“煤间接液化油品+脂肪酸酯型抗磨剂调和”工艺，实现煤基费托合成油提质转化，达到《GJB3075军用柴油规范》《GB19147车用柴油》《GB25199 B5柴油》等标准要求，不仅能作为车用柴油，还可作为坦克、舰船用油，其动力性、经济性与石化柴油相当，润滑性更优。同时，坦克、舰船使用煤基合成油，不仅有利于扩大装备用油范围，提高燃料保障能力，还能加强军用、民用技术双向转移，完善军民融合科技成果共享机制。（作者系中国石油和化学工业联合会特种油品专业委员会副主任）
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