生物柴油素有“绿色柴油”之称，自20世纪70年代全球陷入能源危机后，生物柴油成为热门课题。
生物柴油的优势显而易见：首先它是可再生的，各种动植物油脂都可以作为原料，欧美主要用豆油和菜籽油。其次有优良的环保性能，含硫量低，二氧化硫和硫化物的排放比普通柴油减少约30%；含氧量高，点火性能好，燃烧时排烟少，一氧化碳的排放与柴油相比减少约10%；不含导致环境污染的芳香族烷烃，废气对人体的损害低于柴油。检测表明，与普通柴油相比，使用生物柴油可减少90%的空气毒性。更为方便的一点是，用生物柴油作为普通柴油的替代品，柴油机不需要做任何改动或更换零件。生物柴油本身可以直接作为汽油添加剂使用，以减少尾气黑烟的排出，同时其较高的闪点也有利于安全运输和储存。
目前，国内生物柴油的生产方法主要有化学催化转酯法和生物酶法两种。与化学法相比，生物酶法合成的生物柴油具有反应条件温和、醇用量小、无污染物排放等优点，具有环境友好性，符合绿色化学的发展方向，近年来已越来越受到人们的关注。但是，传统生物酶法工艺中的反应物甲醇容易导致酶失活，副产物甘油会影响酶的反应活性及稳定性，从而使酶的使用寿命太短、使用成本过高，经济上难以同化学法制备的生物柴油相竞争，这已成为生物酶法生物柴油产业化的关键瓶颈。因此，业界迫切需要开发更为先进的生物柴油生产工艺。
清华大学化工系应用化学研究所进行了生物柴油新工艺的研究，并实现了工业化生产。该项目于2005年通过了教育部科技成果鉴定，结论为“是生物酶法制备生物柴油领域的重要创新，达到了国际先进水平，具有很好的工业化应用前景”；相关研究还两次得到了科技部863项目的资助。近日，记者采访了清华大学化工系应用化学研究所所长、博士生导师刘德华教授。
针对传统生物酶法工艺的瓶颈问题，清华大学化工系应用化学研究所创造性地提出了利用新型有机介质体系进行酶促油脂原料和甲醇进行生物柴油制备的新工艺，从根本上解除了传统工艺中反应物甲醇及副产物甘油对酶反应活性及稳定性的负面影响，使酶的使用寿命延长了数十倍。
刘德华详细阐述了新工艺的几大特点：一是操作简单，单程转化率达90%以上；二是脂肪酶不需任何处理就可直接连续使用，并且表现出相当好的操作稳定性，连续运转9个月，酶活性未出现任何下降趋势；三是新工艺大大降低了生物酶的使用成本，突破了生物酶法产业化的瓶颈；四是新工艺可转化廉价的高酸价废弃油脂，可以大幅降低生物柴油的原料成本。废弃油脂如地沟油、泔水油、酸化油等一般都含有大量的游离脂肪酸和相当一部分的水，因此废弃油脂不能用传统的化学碱法进行转化，而化学酸法对废弃油脂中的中性油脂转化效率低，且设备投资更高、运行能耗大。生物酶法新工艺可以同时催化中性油脂和游离酸的转化，即废弃油脂也可以用来生产生物柴油，大大降低了生物柴油的原料成本。这种酶法新工艺在经济上完全可以和化学法相竞争，而且综合效益更好。
这项新工艺于2005年1月28日完成中试鉴定并首次生产出200吨生物柴油。经中国石化集团石油化工科学研究院的检测，用新工艺制备的生物柴油，其品质达到了欧盟生物柴油标准和美国生物柴油标准。清华大学汽车安全与节能国家重点实验室也对这种生物柴油进行了“含生物柴油FAME的混合柴油发动机台架对比试验”，试验结果表明，该产品的动力性能与普通石化柴油基本一致，可以满足柴油发动机的动力需求，而排放物则大幅度下降；同时还完成了4000公里用户行车试验。2006年12月8日，全球第一套生物酶法新工艺生产生物柴油的工业化装置(2万吨/年)在湖南省益阳海纳百川生物有限公司正式投运。截至目前，该装置运行效果很好，受到了国内外同行和美国最大的生物柴油制造公司REG、美国知名工程公司CHEMTEX等的高度关注。
生物柴油的规模化发展还将带来一个严峻的问题，即副产物甘油的出路。根据近年来国内外发展情况来看，随着生物柴油的规模化发展，甘油已明显供大于求，价格下降非常明显，这导致了不少国际大公司（如宝洁等）先后关闭甘油生产厂。据刘德华介绍，清华大学已经成功解决了副产物甘油的深加工问题，率先利用生物转化的方法直接将生物柴油副产物甘油发酵生产高附加值产品1，3-丙二醇，并实现了两个生物转化过程的高效耦合，显著提升了整个过程的综合经济效益。
1,3-丙二醇是一种重要的化工原料，国内至今还不能生产，全球市场供不应求。刘德华告诉记者，上述技术和工艺的集成和放大得到了国家“十五”重点科技攻关和“863”计划的支持，先后完成了中试和工业性（50吨发酵罐）生产试验，生产的1,3-丙二醇的纯度超过了国外同类产品，并且被国内外多家公司（日本丰田、仪征化纤等）试用于聚合和纺丝，得到的聚酯PTT在色相等关键指标上超过了由国外的1,3-丙二醇所得到的PTT。该成果目前已引起了包括美国最大的生物柴油制造公司REG在内的相关企业的高度关注，相关成果已申请中国发明专利20多项（其中12项已获授权）和5项国际发明专利，还获得了2006年度中国石油和化学工业协会科技进步一等奖。
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