生物柴油产品手册

生物柴油产品手册内容摘要：

榈油（棕榈分提油及棕榈硬脂）为原料加工的生物柴油凝点较高（凝点 10℃以上），低温流动性差，在 15℃左右气温下就全部冻住；大豆油、菜籽油等植物油为原料加工的生物柴 油凝点较低（凝点 0℃以下，棉籽油 2℃左右），低温流动性好；餐厨废油成分复杂，既有各种植物油、又有动物脂和棕榈油，其生物柴油产品凝点与原料油碘价相关，一般碘值高的（高于 100），低温流动性较好，一般碘值 低的（低于 85），低温流动性则差。 表 2：各种原料生物柴油 （ BD100） 和 0号柴油 低温流动性能比较 生物柴油 种类 CME 生物柴油 PME 生物柴油 FME 生物柴油 0号 柴油 原料油 棉籽油 棕榈油 餐厨废油 石油 凝点 /℃ 2 12 1 2 冷虑点 /℃ 4 15 3 3 低温流动性 评价 一般 差 一般 （碘值 96） 标准 10℃下状态 澄清透明 凝固 有析出物 澄清透明 . 生物柴油调合性能 海油碧路（南通）生物能源蛋白饲料有限公司 27 万吨 FAME 装置是全球单体最大的生物柴油生产装置， 我司 在生物柴油调合燃料方面作了大量基础调合、检测试验，以下实验数据供调合商和使用者应用时参考。 本组系列调合试验材料：生物柴油产品（我司自产批号 202001；冷虑点 4℃，凝点 1℃，酸值 mgKOH/g，十六烷值 ，碘值 96 gI/100g）；石化柴油由华盛油库提供（标号 0 号 轻柴油 ,酸度 6，冷虑点 3℃， 凝点 8℃ ， 已添加抗凝剂），配成生物柴油含量以 5％、10%、 15%、 20%、 30%的调合燃料，进行密度、闪点、粘度低温流动性等指标测试。 试验结论如下： . 调合后的低温流动性 试验 因我司生物柴油产品 （ 批号 202001） 与 0 号柴油 凝点、冷滤点相近，以此生物柴油产品调合的 B20 以内的调合燃料低温流动性指标变化不大 ， B5 在 10％ 机率 0— 5℃ 的 气温条件下 析出 物不明显，透明度变差， 所以 可直接参考 0 号柴油 使用方法。 表 3 我司生物柴油调合燃料 低温冷藏实验， 表明我司生物柴油产品虽然凝点和冷滤点 0 号 轻柴油相近， 但其在冬季气温低时会冻住，建议生物柴油产品冬季调合后存储，需储存在带有加热盘管的保温罐内，冬季使用 5%以下调合燃料， 10%以上调合燃料夏季使用。 表 3：生物柴油调合燃料 试验 条件 调合比例 1℃ 4℃ 8℃ 0 号 轻柴油 澄清透明 澄清透明 澄清透明 B5 有微量小颗粒析出 不明显 透明度变差 澄清透明 澄清透明 B10 较多 颗粒晶体析出 有微量颗粒及絮状物析出 (较少 ) 澄清透明 B20 较浑浊，少量大颗粒物质 析出 浑浊较多颗粒及絮状物析 出 有微量晶体析出 B30 较浑浊，有较多大颗粒物 质析出 浑浊，较多大颗粒析出物 有少量晶体析出，微浊 B100 基本全部结冻 浑浊，部分结冻 有大量析出物，较浑浊 柴油抗凝剂对生物柴油的影响试验：抗凝剂对生物柴油作用很小，因为柴油抗凝 剂是根据石化柴油组分而设计的。 添加 1000mg/kg 进口生物柴油专用抗凝剂 （ 美国 EGS 公司产品 ） 可改善生物柴油低温流动性，同时 产品成本 会增加 80— 100 元 /吨。 . 调合后的闪点、酸值等其他指标 生物柴油以 5— 20％比例调合到石化柴油，对 柴 油 各项指标影响如下： 密度和 酸值 影响 ： 调合燃料密度和 酸值 基本满足加成原则； 生物柴油酸值较高 ，调合后酸值明显提高；生物柴油密度 （ g/cm3 20℃ ） 较石化柴油高 ， 调合后密度略提升。 闪点影响： 生物柴油 产品 闪点 在 130℃以上， 远远高于石化柴油（ 55— 60℃ )， 因 闪点是反映物质的挥发组成成分最低沸点温度，故调合燃料的闪点和 低闪点的 石化柴油相同 ， 基本无影响。 粘度和馏程影响：因生物柴油本身粘度与柴油相近，影响较小；馏程燃料的挥发组分有关， 90%及 95%回收温度基本上影响较小，而 50%回收温度虽 调合 比例升高而升高（ BD5有所下降），原因是生物柴油中高沸点组分较多而引起的。 低温流动性： 加入生物柴油进行 调合 后，冷滤点明显有所下降，凝点有所提高，但提高的幅度不是太大，基本不会影响柴油凝点。 表 4：我司 生物柴油调合燃料 B5－ B30指标测 试 调合比例 0 号柴油 B5 B10 B15 B20 B30 生物柴油 BD100 密度（ g/cm3） 闪点（℃） 77 77 78 78 78 78 152 运动黏度（℃） 酸值 mgKOH/g 冷滤点（℃） 1 0 1 3 3 3 3 凝点（℃） 8 6 7 7 6 6 0 回收温度 ℃ 50% 292 261 298 302 304 311 340 348 344 345 345 347 343 343 95% 363 358 355 355 355 358 348 . 调合 燃料 使用性能论证 海油碧路 公司 股东 中海油新能源投资公司 与清华大学、上海交通大学、四川大学等多所院校联合产学研研究，进行了 B B B1 B B30 各种 调配 比例的 调合燃料 使用性能论证，开展 台架 、 整车道路试验 和车辆长期试验。 试验用生物柴油是由 海油碧路公司以餐厨废油为原料加工的生物柴 油，及海南东方股小桐 子油为原料生产的生物柴油。 . 台架 试验 按照 GB 176912020 《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法》以及 GB/T182972020 《汽车发动机性能试验方法》，在 D19TCI 高压共轨电控增压柴油机 上进行燃用 B20 生物柴油调合燃料的总功率试验和排气污染物试验。 与燃用 0 号柴油 相比， D19TCI 柴油机在最大转矩转速（ 2200r/min）外特性点下燃用生物柴油 调合燃料 B20 后动力性、经济性变化同在标定转速外特性点下基本一致，但烟度排放大幅度下降。 . 整车道路性能对比试验 生物柴油调合燃料 B20 汽车整车道路性能对比试验：按国家相关标准对东风轻卡燃用不同生物柴油调合燃料 B20 进行了整车道路性能对比试验，动力性对比和等速百公里燃油消耗量对比试验结果：调合燃料 B20 后动力性基本不变，最高车速、直接档加速性能均有所改善，起步加速性能有所降低。 进行等速百公里油耗试验时，根据小桐子生物柴油调合燃料的情况， 餐厨废油 生物柴油调合燃料均按等速 50 km/h 进行百公里油耗试验对比 ， 生物柴油调合燃料 B20 时与燃用0 号柴油相比其等速百公里燃油消耗量有所增加。 . 生物柴油调合燃料 B20 车辆长期运行试验 为了检验生物柴油的使用性能 ， 2020 年 采用 长城哈弗 用于进行生物柴油 调合燃料 B20 的实际使用试验，试验在高速、市内及等级公路上按车辆正常行驶进行。 截至 2020 年 12 月 行驶 距离 万公里，车况良好，发动机没有出现故障。 根据驾驶员的记录， 百公里油耗为 升 （使用石油 柴油 为 升）。 启动时加速平稳顺畅 ， 动力充沛，推背感明 显； 低速 1800rpm 时 ，动力充沛，换挡顺畅 ； 中高速转速到 2500rpm 以上 时 ，动力强劲，换挡后转速回落到 1800rpm 时 ，再踩油门动力与车速提升流畅 ； 如果转速降到1500rpm 以下，提速较缓慢。 冷车启动时，特别是在气温较低时，需要预热启动 ， 通常基本能一次启动成功。 热车发动机点火良好。 4. 生物柴油 的 调合 使用 . 全球生物柴油调合燃料的应用 情况 ： 生物柴油调合燃料从 2020 年后在全球逐步推广使用，目前各国对低比例生物柴油调合燃料均认可，低比例生物柴油调合燃料完全能满足柴油规格要求，并对贮存运输无特殊要求，柴油发动机的金属和橡胶部件也无需更换。 各国使用 生物柴油调合 比例： 日本、韩国不大于 5％（质量分数） ； 欧盟 2020— 2020用 B5， 2020 年欧Ⅴ用 B7； 泰国 、菲律宾、新西兰不大于 5％（体积分数） ； 巴西 B 加拿大 B1— B5。 美国分 B B6— B20 两种（ 即不大于 5％和 6％ — 20％ ， 体积分数 ）。 . 生物柴油 调合方法 大部分生物柴油的使用是 B20 或更低比例的调合油，多数的生物柴油用户从石油经销商和 加油站处 购买 了生物柴油调合 燃料油，经销商 和加油站 有责任确保生物柴油调合油 均匀， 有准确 的调合度（ 即 浓度）， 并且能满足在该地区和该时间条件下 产品的低温流动性。 因为轻柴油和车用柴油产品比重在 — ，而生物柴油产品的比重稍大于石化柴油，在 — ，生物柴油 比车用柴油粘度稍大，所以两者调合时需要适当混匀，假如调合不够均匀，密度高一点的生物柴油就会沉降在底部，会影响产品的均一性，也影响产品使用。 一旦生物柴油与石化柴油充分混合，两者就像一种燃料一样融合在一起并且长时间也不会分离，这就使得它在浊点以上能够稳定保存。 生物柴油调合油 如何 调合取决于很多因素：调合数量、混合程度、调合时间、调合温度、储罐和其他储存容器条件、设备以及运营成本。 小规模或手工调合（ 5 吨以下），将生物柴油按一定比例直接倒入石化柴油中，然后人工搅拌片刻。 批量工业化调合过程需要一定的泵、管线、罐等设备 ， 通过“泵入混合”或“管线混合”和“循环混合” 一种或两种方法调合，如调合油罐配有搅拌装置，更能保证 调合 均匀。 . 泵入混合法（泵混） 生物柴油和石化柴油混合容易又充分， B20“泵入混合”法是将 20%的生物柴油先打 入槽车、油罐中（容积小于 1000 吨），随后泵入 80%的石化柴油，石化柴油的流速需要每分钟一到二百加仑（约每小时 40 吨 — 60 吨的流量），就能保证获得均匀的调合产品，一般工厂、油库、加油站的输油泵是能达到此功效的，如果调合泵的泵油速度不足 50 吨 /h,则需选择大些功率油泵。 “泵入混合”法优点是快速简便，可以 进行较多油品的快速混合，一般一次能混合几百吨到上千吨。 “泵入混合”法适用于调合前油品具有 良 好的流动性，在寒冷的气候条件下， 柴油与生物柴。