生物柴油的发展历史（一）

科技 2024-11-01 15:10 江苏

生物柴油是指由植物油或动物脂肪在催化剂的存在下与醇进行酯交换反应制成的单烷基酯，是一种典型的“绿色替代”燃料，可用于压缩点火柴油发动机，目前在包括美国、奥地利、捷克共和国、法国、德国、意大利、马来西亚和瑞典在内的许多国家已商业化生产或使用。

酯交换反应

生物柴油的起源可以追溯至19世纪末。早期的实验和研究致力于探索将动、植物油转化为燃料的可能性。起初，鲁道夫·迪塞尔（Rudolf Diesel）在1898年发明的柴油发动机是为使用可再生的植物油而设计，最初采用花生油为燃料，但彼时花生油价格昂贵，很难与汽油争夺市场，后续才采用柴油为燃料替代花生油。后世为纪念其贡献，用Diesel为柴油命名。

在20世纪40年代的相关文献中，可以找到使用植物油为欧洲国家，特别是非洲的热带殖民地提供一定程度的能源自给自足的背景。在“历史性”的研究中，棕榈油通常被认为是柴油的来源，尽管在其他“历史性”的研究中也反映了油脂作为柴油来源的多样性，这在今天再次成为一个重要的方面，以及争取能源独立。当时比利时、法国和意大利似乎对植物油燃料特别感兴趣，尽管德国发表了几篇论文，其他国家的报告也反映了能源独立的主题。

在第二次世界大战期间，植物油也被用作应急燃料和其他用途。例如，巴西禁止棉籽油出口，以替代进口柴油。中国用桐油和其他植物油生产柴油、润滑油、“汽油”和“煤油”，后两者是通过裂解工艺生产的。

全面抗日战争爆发前，中国是个贫油国家，国内汽油自给率只占所需的0.2％，汽油的需求多依赖于进口。有鉴于欧美各国高度重视汽油及其替代品的发展，以及其对于国民经济发展及现代国防交通的重大意义，中国各方面已开始关注汽油自给问题，并做出了相应的努力。20世纪30年代，关于汽油问题及其替代品的讨论、试验报告等文章广见于报刊之中。其中，又以北平（北京）的地质调查所的沁园燃料化学研究室（1938年迁入重庆动力油料厂）及南京的中央工业试验所的努力最为突出。1935年7月19日，中央工业试验所的顾毓珍应中国科学化运动协会邀请在南京中央广播无线电台作了《汽油代替品问题》的演讲，他指出：“现今每年进口3000万加仑（约200万担）之汽油，价值达2000万元以上，诚然是极大的漏卮。可是金钱的外溢，尚是小事，一旦外战发生，港口封锁，汽油来源，完全断绝，若不想补救办法，则不论其为汽车也，飞机也、军舰也，潜水艇也，均将绝对停顿，等于博物馆中之陈列品矣。”同时，他考虑中国实际情况，提出了木炭（木柴或煤）、酒精、植物油等三种最为可行的替代品，并认为第一种办法技术要求较高，第二种经济成本较大，第三种最为适宜，即“以生产无穷之植物油，制成汽油，实为最有价值之代用品”，在工业试验所内采取钙肥皂法、液体分解法、气体分解法等手段从植物油中提取汽油，得到了粗油，但是，该粗油可否炼成汽油，还需进一步试验。另外，据李尔康报告，中央工业试验所对其他各种汽油代替品均进行试验。比如：征集中国国内页岩，施行试验，“此种广大面积，丰富产量之页岩，任其废置，诚实可惜！如能施行开采，从事制造，则中国严重之汽油问题，当可解决泰半矣”。

早期的生物柴油厂--重庆动力油料厂1938年6 月动工，直到1939年12月才投入生产。这是中国人首次完全依靠自己的力量制造的炼油装置。最初以菜油裂炼汽油，用以提炼能够替代汽油的燃料。实验用菜籽油做原料，用一升的压力釜进行裂化，在压力为40个大气压、温度为400摄氏度的条件下，可得出汽油、煤油、柴油、焦油，然后再用液体产品蒸馏仪测出它们的比例。实验虽然取得成功，但这种工艺无法大规模生产，战时的国家连一点点炼化的设备都没有，一切都要自己动手去做。为了大规模生产，他们偿试用汽油桶做材料改造成容量大的常压釜，再延长加温时间，结果实验成功，生产出汽油和焦油。太平洋战争爆发后，国内桐油输出困难，改以桐油作为原料。植物油提炼轻油厂大量收购桐油，开始大规模生产汽油和焦油，缓解了大后方的油荒。

1941～1945年间，重庆动力油料厂共生产汽油40余万加仑，柴油160余万加仑，各种润滑油16万余桶，对战时大西南交通和工业运作起了重要作用，该厂的特色和规模，英美盟军亦称赞为世所罕见。这一期间也为甘肃玉门石油矿的建设、中国现化石油、化工等行业的建设培养了一大批人才。

在第二次世界大战事件的推动下，印度的研究人员研究了十多种植物油，希望将其开发为国内燃料。在印度，当以石油为基础的柴油再次以低成本大量供应时，植物油作为柴油燃料的工作停止了。据报道，日本大和号战列舰使用可食用的精炼大豆油作为船用燃料。

未完待续

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