作为一种生物柴油出产工艺，生物酶法拥有反映前提和善、甲醇定量投放、副反映少、转化率高、甘油不含盐、生物沉油粘度幼蹬着势；但是同时也有反映功夫长、催化剂成本高、产品尚未齐全达标等不及；为了更好的引领我国生物柴油行业技术向低传染、无传染方向进取，本文将生物酶法与传统化学法（酸碱法及酸催化法）做一对比，供各人参考。

01、原料适应性

 这一点是所有生物柴油工艺都必须首先思考的问题，所谓原料适应性是指工艺技术对于原料种类的覆盖水平。

1. 酸碱法：对于地沟油、潲水油适应，也合用于进口工业棕榈油及其副产品，不合用于酸化油。

2. 酸催化法：合用于所有拔除油脂原料，对于酸化油成效显著，这一点是酸催化法至今还有性命力的.大依附，该法也合用于进口工业棕榈油。

3. 生物酶法：准则上适应不含硫酸根的拔除油脂，因而对于酸化油以及硫酸处置过的地沟油不适应，另表对于工业棕榈油（凝固点大于44℃）及其副产品脂肪酸不适应（原料溶解温度超过生物酶耐受温度）。

幼结：由此可见，与化学法相比，生物酶法的原料适应性还是略逊一筹，原料适应性.好的是酸催化法，其次是酸碱法，再次是生物酶法；不外，随着原料预处置技术的不休进取，相信这个差距会逐步缩幼，也就是说预处置技术进取会添补生物酶法原料适应性差的一些不及。

02、反映功夫

亦称反映周期，严格的说是从原料进入反映器到合格粗甲酯全数脱离反映器结的功夫；

1. 酸碱法：关于这个工艺的反映功夫各有说辞，由于酯化反映、酯互换反映以及甘油沉降分离分为三个单元，因而好多人仅仅把酯化功夫作为酸碱法的反映功夫，而现实上后续的甘油沉降分离要占用好多功夫；因而这个工艺的反映功夫有反映功夫不大于8幼时和反映功夫约20幼时两种定见。

2. 酸催化法：甘油酯在酸性催化剂存鄙人产生酯互换比力慢，但是酸催化酯互换反映没有皂化风险且沉降迅速，这就是酸催化法的安身点；由于酸催化下酯互换反映速度比力慢，所以酸催化法反映功夫比力长，通常在20—24幼时，不外整个反映是在统一反映器内进行，实现时既是得到粗甲酯，因而幼我感触酸催化法的反映功夫仅仅是略高于酸碱法而已。

3. 生物酶法：把稳，以上反映功夫都是以得到合格粗甲酯为指标（经过真空精馏能够得到切合尺度的生物柴油）；相比之下，生物酶法.大的不及就是反映功夫长，通常在36—48幼时，且得到的只是根基不含甘油酯的高酸值（5—10）的粗甲酯，还必要进一步降低酸值才行。因而整体来说，生物酶法的反映功夫大于化学法（需耽搁12幼时以上），这是生物酶法.大的不及之一。

幼结：总的来说，生物酶法的反映机理和温度决定了其反映功夫较长，不外由于对反映器材质要求较低，因而在肯定意思上抵消了这一点不及；另表，酸催化、碱催化若是选取陆续反映器则能够进一步缩短反映功夫，能够说在反映功夫这个环节上，生物酶法是瞠乎其后了。 

03、甲醇使用量

这项指标是生物柴油出产成本的沉要分项，由于甲醇使用量决定了甲醇回收量，而甲醇回收量则决定了能耗凹凸；相比之下，生物酶法甲醇使用量低于酸碱法及酸催化法。

1. 酸碱法：酸碱法必要经过独立的两个反映器、两步化学反映（酸催化酯化和碱催化酯互换），因而其甲醇使用量通常都在50—60%（依照原料质量比），应该是甲醇使用量.大的步骤，因而好多企业钻研了好多甲醇及其热量套用的法子来抵消这一成本的升高。

2. 酸催化法：酸催化法由于只在一个反映器内进行，甲醇能够陆续参与，因而其使用量略低，通常在40—50%之间，低压泄压甲醇或者高温通入的甲醇都能够直接进入甲醇精馏塔回收甲醇。

3. 生物酶法：生物酶法分歧于化学法的特色之一就是反映物无需过量来推动化学平衡移动（至少不是重要成分），因而其甲醇投放量比力低，根基可所以依照略高于反映摩尔比定量投放即可（13—15%）；不外这是针对前段液酶反映段而言的，对于目前在开发的固酶催化降低酸值技术，甲醇的使用量无疑是增长了，不外总体来说，生物酶法的甲醇使用量应该是低于化学法。

幼结：甲醇使用量低是生物酶法.大的优势，其直接了局就是降低了酯化段的能耗（回收甲醇量大大降低），不外也正是由于使用量（过量）很少，因而残存微量甲醇回收成效差，其甲醇亏损量没有优势甚至可能略高于化学法。 

04、副反映及转化率

之所以把这两个成分归并在一路，是由于副反映少则意味着转化率高，这是互为因果的两个成分。

1. 酸碱法：其酯化段若是选取低温法，则副反映较少，重要的副反映产生在碱催化酯互换段，即碱性催化剂与油脂（甲酯）产生皂化反映形成皂并夹带油脂（甲酯），也就是说皂化反映是酸碱法重要的副反映，其表象就是甘油层含油率可达30%以上。

2. 酸催化：由于酸催化是在较高温度（100—120℃）下进行，因而未免会产生聚合、焦化、碳化、磺化（硫酸催化剂时）等副反映，与酸碱法分歧的是，皂化副反映拥有很好的可逆性，酸化即能够回收油脂，而酸催化副反映根基不拥有可逆性，形成的胶质、沥青质等没有回收价值，只能是进入生物沉油成。

3.生物酶法：相比之下，生物酶催化首先拥有强烈的“定向性”，即只对于酯化、酯互换、水解这些“有效”的反映起到催化左右，而对于其他反映根基上“无动于衷”，因而很少副反映；另表就是液体酶催化酯互换反映比力彻底，分歧于化学法的“先酯化、后酯互换”的秩序。

幼结：由于生物酶催化机理先天的优势，因而生物酶法的副反映很少，另表由于其特有的“定向性”，其转化率也比力高，尤其是对于酯互换反映，生物酶法拥有无皂化风险且转化率高并吓宗酯化反映的特色和优势。

05、催化剂成本

价值昂贵是生物酶催化剂.大的不及之一，若何提高循环利用率是降低生物酶催化剂成本的关键，由于.终只有较低成本的催化剂才拥有产业化优势，不然只能是尝试室成就；相比之下，化学法的优势之一就是催化剂价值便宜、出产成本低。

1.酸碱法：所使用的典型催化剂是0.5—2%的硫酸和0.5%的氢氧化钾（质量百分数），硫酸核计约3—12元/吨生物柴油，氢氧化钾核计约30—40元/吨生物柴油，总成本不高于50元/吨生物柴油。

2.酸催化：所使用的典型催化剂是0.8—1.2%硫酸（质量百分数），成本不超过10元/吨生物柴油；若是使用有机酸，则成本较高（100元左右）。

3.生物酶法：目前据比力权威的说法有两个，其一是诺维信中国分公司给出的数据是不大于200元/吨生物柴油，另一个是清华大学给出的不大于150元/吨生物柴油，二者共同的就是提高回收量和循环次数以降低成本；不外，由于目前生物酶法的催化剂是选取“一次参与、屡次循环”的方式，因而在出产过程中存在万一误操作而造成“崩溃”以至催化剂全数失活的风险，这是生物酶法的不及；还有一个风险就是生物酶法反映过程只适合于搅拌而不适合于循环，由于循环泵的叶轮处容易形成部门高温，生物酶容易失活；还有就是固然能够使用碳钢设备，但是由于生物酶对沉金属离子敏感，因而还是以不锈钢或者搪玻璃设备为好。

幼结：从催化剂成本的角度来看，生物酶法催化剂成本高于化学法，而化学法又以酸催化法.低。

06、产品质量

在此我们别离对比生物柴油、生物沉油、甘油三种产品。

1.截止到2019年4月，现实产品情况显示化学法生物柴油能够满足欧盟尺度EN14214和国度尺度GB 25199附录C（BD100），而生物酶法得到的生物柴油在酸值、硫含量二项关键指标还无法达到要求，必要进一步改进；至少是至今为止生物酶法生物柴油还没有出口产品。

2.酸碱法得到的生物沉油由于含皂，因而粘度较大；酸催化法由于聚合的原因，其生物沉油粘度也较大；而生物酶法得到的生物沉油粘度幼，流动性好，是极度优异的燃料油调合组分。

3.酸碱法得到的甘油由于反复中和而含有大量的盐，难于精造且产生不益处置的盐类；酸催化法甘油根基进入污水处置成为沼气；而生物酶法得到的甘油由于不含盐，经过技术处置当该能够得到质量优异的精甘油（目前还没有生物酶法精甘油的产品信息）。

幼结：生物柴油、生物沉油、甘油三种产品，依照本文颁发功夫为截止功夫，生物柴油产品质量是化学法优于生物酶法，而有关副产品生物沉油、甘油则是生物酶法优于化学法；这一点必要期待生物酶法可能得到合格的生物柴油产品后再统一对比。

结论：以上对酸碱法、酸催化法与生物酶法生物柴油技术从几个方面进行了单一对比，由于作者水平所限，一些概想未免有失偏颇，迎接各人争鸣。

全国生物柴油行业合作组..委员会常务副主任

宁守俭

2019年5月13日星期一

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