生物柴油概念分类

1、生物柴油概念      生物柴油是以大豆、油菜、棉花、棕榈等油料作物，野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油，通过酯交换或热化学工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油技术不是新兴技术，已有上百年历史，技术成熟稳定，产品质量有保证，性能优越，在欧美等发达国家已得到广泛应用和推广。    生物柴油是典型的“绿色能源”，具有环保性能好、发动机启动性能好、燃料性能好，原料来源广泛、可再生等特性。

2、生物柴油分类    根据当前欧盟规则，将生物燃料分为两大类，第一类为传统生物燃料，主要以粮食作为原料生产生物柴油，分为RME（菜籽油制成的生物柴油）、SME（豆油制成的生物柴油）、PME（棕榈油制成的生物柴油）等，欧洲本土生物柴油生产以及进口的生物柴油依然以传统生物柴油为主。     第二类为先进生物燃料，是以非粮食为原料生产，包括PARTA和PARTB两种类型，PARTA主要以各种农作物的非食用部分作为原料，由于该类原料所含碳链较短，双键较多，主要制成生物乙醇、氢化植物油（HVO）等燃料；PARTB主要以废油脂、动物脂肪作为原料生产燃料（UCOME），其碳链较长，结构更接近化石柴油。

3、生物质柴油与石化柴油相比的优势     生物柴油是一种清洁的可再生资源，有“绿色柴油”之称，其性能与石化柴油非常相似，是优质的石化燃料替代品。（1）更加环保     石化柴油含有较高组分的硫、苯等有害元素，在燃烧时排放有害物质释放到空气中，造成较大程度的环境污染；而生物柴油中芳香族烷烃、硫铅含量低，尾气中颗粒物含量及CO排放量分别约为石化柴油的20%、10%，燃烧后排放的有害物质相较于石化柴油可减少30%，在催化剂的催化作用下，生物柴油的污染物质排放量甚至可减少60%以上。根据行业测试数据，1吨生物柴油可实现2.83吨的碳减排。（2）更加安全      生物柴油的十六烷值高于石化柴油。十六烷值是判断柴油燃烧抗爆性能的重要指标，十六烷值越大，燃烧就越充分，抗爆性能就越优良。再从闪点来看，闪点是可燃烧气体重要的性能指标，用来表述点火源引发液体着火的最低温度，生物柴油的闪点高于100℃，远高于石化柴油，因此生物柴油的高闪点保证了运输、储存、使用过程中的安全性高于石化柴油。（3）更加润滑     在润滑性能方面,运动粘度的大小对液体燃料流动性能的判断具有重要的参考价值。生物柴油的运动粘度比石化柴油高，良好的润滑性保障了生物柴油在使用过程中可较大程度减少对机器的磨损，延长机器使用寿命，降低生产维修成本。（4）更可再生      石化石油矿藏全球分布不均衡，不可再生，并且受地缘政治等不确定性因素的影响而造成安全保障性差。生物柴油的来源十分广泛，既可以是大豆、油菜籽、麻风树、橡胶籽等植物原料，也可以是餐饮业废弃油脂、榨油厂下脚料、废弃动物脂肪等废弃油脂原料，这些可再生的动植物资源为生物柴油生产提供了丰富来源，可以很大程度上取代石油资源。

     在目前全球生产生物柴油的原料中，转基因大豆油占30%，双低菜籽油占25%，棕榈油占18%，餐饮废油占10%，动物油脂占6%，其他油脂占11%。可以看出，转基因大豆油、双低菜籽油和棕榈油是目前全球主要的生物柴油原料。

生物柴油应用场景

1、交通燃料：生物航煤（SAF）

     生物航空煤油，简称“生物航煤”，是可持续航空燃料（SAF）的一种。SAF被全球航空业视为能否实现减排突破的关键。     根据生产方法不同，SAF分为两种主要类型：可持续航空生物燃料（生物航煤），由有机生物质（废物和低碳含量的原料）所生产，是指用于替代现有石油基航空燃料的生物燃料；可持续航空合成燃料，主要能源和原料为可再生电力、水和二氧化碳。     在对SAF的技术认定上，美国材料测试协会（ASTM）制定了编号为ASTMD7566的行业技术标准，进而用于评估哪些技术可以生产符合标准的SAF。     目前通过ASTMD7566认定SAF技术一共有7种，其中最早期的FT-SPK技术仍然采用了煤炭、天然气等化石资源作为原料，但随着技术的升级迭代，当前SAF的原料结构已逐渐实现从化石原料向植物油原料、废油与微生物油的转型。

2、我国生柴主要应用于生物基材料     生物基材料（Bio-basedMaterials）是指利用可再生生物质或（和）经由生物制造得到的原料，通过生物、化学、物理等手段制造的一类新型材料，如生物塑料、生物质功能高分子材料等。     这一材料具有绿色环保、可以循环再生以及有良好的生物降解等特性。相比传统的化工等材料，生物基材料在制造过程中能够大幅降低二氧化碳排放量。（1）生物基材料：生物酯增塑剂     生物酯增塑剂是国内生物柴油的最主要的应用方向，是生产PVC（聚氯乙烯）的重要替代原料，在环保健康制品领域备受青睐。相较于DOP等传统石油基增塑剂，生物酯增塑剂具备无毒、环保、可降解、不含芳烃等特性。     利用生物酯增塑剂生产的PVC产品可广泛应用于食品包装、医疗用品、儿童玩具、人造皮革、塑胶跑道和供水管道等，同时也用作纤维素树脂和合成橡胶的无毒增塑剂与软化剂。在制品的加工中，以生物柴油制备的环保型增塑剂与邻苯类增塑剂以及钡、镉、锌等金属稳定剂配伍使用时，有良好的协同作用，同时可以提高塑料制品综合性能。（2）生物基材料：表面活性剂      生物柴油可用于制备多种表面活性剂。表面活性剂是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质，其具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用。

      表面活性剂的应用领域从日用工业发展到石油、食品、农业、卫生、环境、新型材料等众多行业，几乎覆盖所有的精细化工领域，享有“工业味精”的美称。由脂肪酸甲酯制备而来的表面活性剂主要为阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂。根据中国洗涤用品工业协会的统计数据，这两类表面活性剂的用量占据了国内表面活性剂近90%的市场。

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生物柴油市场现状

1、全球生物柴油市场发展情况     全球生物柴油产量从2006年不到1000万吨发展到2020年的4290万吨。而近10年来，全球需求复合增速达10%，预计到2030年有望达到8000万吨。      从产地看，欧盟是全球最大的生物柴油产区，产量占比约30%；印度尼西亚是全球最大的生产国，产量占比约19%。     从原料结构看，棕榈油是生物柴油最大原料来源、占比约39%，豆油、菜籽油占比分别为25%、15%，废弃油脂制生物柴油仅占10%。     从消费地区看，主要集中在欧洲、美洲、东南亚等地区，欧洲地区生物柴油消费量占全球总消费量的47%。

2、我国生物柴油市场发展情况      我国生物柴油主要采用废油脂作为原材料。目前，我国地沟油收集利用量约为240-300万吨/年，其中约 70万吨/年用于生产生物柴油，平均1.2万吨地沟油可生产1吨生物柴油。     2021年我国生物柴油产量约150万吨，同比增长16.8%；出口约110万吨，同比增长18.0%，几乎全部出口欧洲。2021年以来，国内生物柴油价格由7000元/吨上涨至10500元/吨，年均售价8900元/吨，同比上涨35.2%；出口均价由1050美元/吨上涨至1572美元/吨，年均售价1340美元/吨，同比增长29.0%。      根据卓创资讯数据，2021年下半年至今，生物柴油平均利润为972元/吨，同比增长101.7%，环比增长143.3%，目前单吨利润在1200元/吨左右。

      每吨利润的提高，可以大大激励厂商生产的积极性。目前生产生物柴油的企业主要是民营企业，多分布在河北、湖北、山东、四川、浙江、重庆等省市，产量最大的是河北，其次是福建和浙江。

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生物柴油的优缺点

1、生物柴油优点（1）具有优良的环保特性：生物柴油和石化柴油相比合硫量低，使用后可使二氧化硫和硫化物排放大大减少。权威数据显示，二氧化硫和硫化物的排放量可降低约30%。生物柴油不含对环境造成污染的芳香族化合物，燃烧尾气对人体的损害低于石化柴油，同时具有良好的生物降解特性。和石化柴油相比，柴油车尾气中有毒有机物排放量仅为10%,颗粒物为20%，氧化碳和一氧化碳的排放量仅为10%，排放尾气指标可达到欧洲工号和亚号排放标准（2）低温启动性能：和化石柴油相比，生物柴油具有良好的发动机低温启动性能，冷滤点达到-20°C.（3）生物柴油的润滑性能比柴油好：可以降低发动机供油系统和缸套的摩擦损失，增加发动机的使用寿命，从而间接降低发动机的成本。（4）具有良好的安全性能：生物柴油的闪点高于化石柴油，它不属于危险燃料，在运输、储存、使用等方面的优点明（5）具有优良的燃烧性能：生物柴油的十六烷值比柴油高，因此燃料在使用时具有更好的燃烧抗暴性能，因此可以采用更高压缩比的发动机以提高其热效率。虽然生物柴油的热值比柴油低，但由于生物柴油中所含的氧元素能促进燃料的燃烧，可以提高发动机的热效率，这对功率的损失会有一定的弥补作用。（6）具有可再生性：生物柴油是一种可再生能源，其资源不会像石油、煤炭那样会枯竭.（7）具有经济性：使用生物柴油的系统投资少，原用柴油的引、加油设备、储存设备和保养设备无需改动.（8）可调和性：生物柴油可按一定的比例与化石柴油配合使用，可降低油耗，提高动力，降低尾气污染（9）可降解性：生物柴油具有良好的生物降解性，在环境中容易被微生物分解利用。生物柴油的优良性能使得采用生物柴油的发动机废气排放指标不仅满足目前的欧洲I号标准，甚至满足随后即将在欧洲颁布实施的更加严格的欧洲II号排放标准。而且由于生物柴油燃烧时排放的二氧化碳远低于该植物生长过程中所吸收的二氧化碳，从而改善由于二氧化碳的排放而导致的全球变暖这一有害于人类的重大环境问题。因而生物柴油是一种真正的绿色柴油。

2、生物柴油缺点生物柴油做为石化柴油的替代品，本身没有什么缺点，只是在生产过程中有一些缺点：（1）在国家“不能与粮争地”、“不能与人争粮”、“不能与人争油”、“不能污染环境”的“四不”政策下，提炼生物柴油的原料只能用油料作物或者地沟油，而地沟油的收集是一个难题。据统计，生物柴油制备成本的75%是原料成本。因此采用廉价原料及提高转化从而降低成本是生物柴油能否实用化的关键。（2）用醇交换方法合成生物柴油有以下缺点:工艺复杂、醇必须过量，后续工艺必须有相应的醇回收装置，能耗高，设备投入大。色泽深，由于脂肪中不饱和脂肪酸在高温下容易变质。醇化产物难于回收，回收成本高，生产过程有废碱液排放。

3、生物柴油未来发展方向我国生物柴油市场未来前景广阔。一是因为我国目前的产量与先进国家相比还有较大差距。2020年全球生物柴油产销量水平保持稳定，达到468亿升，欧盟、印度尼西亚、美国、巴西是最主要的生物柴油生产区，产量分别占全球总产量的31%、17%、15%和14%，而我国仅占2%。二是欧盟政策调整将带来重大利好。我国生物柴油主要用废弃动植物油脂加工，主要出口欧盟。欧盟2021年7月发布的《可再生能源指令（2021版）》指出，不仅要大力发展生物柴油，而且要对生物柴油原料进行改进，限制粮食类作物和棕榈油，鼓励用废油脂和菜油。据欧盟环保委员会测算，到2030年，欧盟年度UCOME生柴缺口将达到300—330万吨。三是我国要改变石油对外依存度高的局面。2021年我国进口原油5.13亿吨，对外依存度高达72%，如此高的进口量，如此高的对外依存度，将给我国能源保障安全带来重大风险隐患。

来源：碳中和研究院