主题：【原创】再谈生物柴油（1） -- 橡树村
反应罐里面剩下的就是甲醇和生物柴油。这也要分离。分离的目的是两个，一方面甲醇使用的是过量的，需要回收，另一方面生物柴油里面甲醇含量是有要求的。怎么分离呢？这两个东西在同一相里面，不大好分。但是甲醇和生物柴油的沸点相差很多，我们就可以蒸馏。
现在先把反应罐里的甲醇和生物柴油放到另外一个罐里面。然后减压，加热，甲醇就出来了。为什么减压呢？减压可以降低沸点，这样甲醇就更容易分出来了。生物柴油里面还会有点水分，水也会出来。
这么简单蒸馏得到的甲醇也不纯，一般的里面含有一些酸，需要加上一点碱中和一下。这个甲醇的纯度也不大好，至少还有水么。所以再精馏一下。精馏的原理和蒸馏有点像，但是复杂多了，这里不详谈，反正知道精馏以后能够得到比较纯的甲醇就是了。
好啦，刚才蒸甲醇的时候，剩下的，就是我们的生物柴油了。
这个生物柴油里面还有一些少量的甲醇，还有一点水。这两个成分对于生物柴油的品质都有影响，所以需要进一步干燥，把杂质分离出去。一般的方法是真空干燥。
看看，就是厨房里面两口锅的事情，化工就弄得这么麻烦。
间歇反应不大适合于很大量的生产。一年万把吨的生产量还行，超过年产十万吨，就必须找连续生产的方法了。
连续生产基本上和间歇方法是相似的，区别呢，就是料要连续的加，反应罐的条件基本不改变，分离的时候要连续分离。
配好的反应物料，也就是植物油，甲醇和催化剂混合好，然后用泵连续输送到反应器里面。反应器一般是搅拌的，已经到达了需要的温度，压力。物料进入以后，立刻就可以反应。同时反应罐还需要把反应完的物料排出，这个过程也是连续的。这样就剩了加热又冷却的麻烦事。
一般一个反应器不能保证充分反应，这里面化工有一堆道理来解释，这里不谈。所以呢，就需要先把得到的甘油和生物柴油分离出来，然后再进入另外一个反应罐继续反应。分离过程也需要设计成连续的。如果分离过程不连续，那么这样的流程就是半连续的，也可以。
经过两个反应器以后，基本上转化比较完全了，这时候就需要再分离，然后是产品的酸洗，水洗等等，这些过程连续进行都不难。
连续生产的设备比间歇的要复杂很多，动起来的系统总是要比不动的系统要复杂的。整个流程的控制也要求比较高，上下游需要协调好，否则就会出乱子。
由于需要的设备复杂，控制复杂，所以连续生产的投资更高一些，只有在处理比较大量的产品的时候才值得。
这里介绍的只是众多生物柴油合成工艺中的两种。其实生物柴油的合成工艺还有很多很多，有各种各样的变化，使用的催化剂除了碱，还有酸，甚至还有生物酶等等，不同的反应条件，反应规模，产品要求，对会产生不大相同的工艺，这里就不一一罗嗦了。
不过总的来说，生物柴油的生产在化工行业里面算是比较简单的。特别是在液体能源领域，生物柴油的合成反应条件比较温和，设备也相对便宜，加工成本算是比较低的。
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我插队的地方基本上在乌海市和榆林中间，离榆林还近些。
原来不知道宁东，查了一下原来在宁夏东部，大概是个新开发区的地名。这与我们旗紧挨着，说是紧挨着距插队那个点也有两百多公里。不过在那里算很近了，那边一个乡（当地叫苏木）地盘就有南方一个县大。
这些地方离乌海市也不远。
如果你到国内搞煤制油，很可能也会到乌海去的机会，那一片地下都是煤，据说最厚的煤层有八米。都是炼焦煤，不知制油怎么样？
国外煤化工用的煤都是劣质煤，价格不好的才去做化工，降低成本么。
但是陕北/内蒙/宁夏的好煤运不出来，作化工用真的可惜。
一次接待宁煤集团的一个副总，他发牢骚，说是国家最近新批的火力电站，还是都围绕在大城市周边。
一般火力电站都是在资源附近的，减少运输压力，经济上也更合算么。
注意替代能源的生产过程也会消耗能量的。很多深绿的人以此为由说什么什么过程不好。其实这样说的人非常外行。没有什么生产过程是不消耗能量的，甚至没有什么生产过程不产生污染。关键在于扣除这些消耗的能量，你还能净剩多少，产生的污染能不能控制，甚至再利用，而不是一味的指责。
当然，提出一个新的替代能源概念，也需要证明这个新的概念的确是有效率的，就是说消耗的能量不要比提供的还要多，或者至少不能比现有的工艺差。其实很多现有的能源产品生产工艺，消耗的能量都比最终产品含有的能量高。比如目前最优秀的火力发电，发电本身消耗的能量都要比发出的电多；最优秀的煤化工工艺，工艺本身消耗的能量都比产品含有的能量多很多；最优秀的炼油工艺，消耗的能量也多于产品最终能够提供的能量。只不过因为炼油也好，煤化工也好，火力发电也好，原料本身就是能源产品，消耗的能量就是多消耗原料，显得好像不需要外界提供能量似的。这些都是能源物质本身一些本质原因决定的，只要目前利用能源的方式不改变，这个本质就改变不了。
而生物能源，直接能量来源是太阳能，生物原料一般不能直接作为能源使用，从而显得还需要依靠外界能量似的。实际上，生物能源的能量利用效率还是不错的，包括播种，耕种，肥料，杀虫剂，收割，运输，产品生产，产品输送销售，废品处理等等环节，加上大机械大设备，生产线制造时候消耗的能源分摊到产品，一般整体所消耗的能量也只是生物能源所能提供的能量的一半。一些情况下，如果生物能源得到综合利用，比如结合发电什么的，净消耗的能源可能是负值。这方面已经有充分的研究，公开资料很多了。
目前提出的大部分的替代能源，基本上能量效率都比传统能源的效率高，只指责替代能源制造过程中消耗能量，而不知道传统能源制造过程中消耗更多的能量，就是无知。
生物柴油的制备过程中，究竟需要消耗很多的能量和辅料？这里面有一个列表，是某一个工艺的实际消耗，可以看看：
处理一吨毛油的话：
脱酸、脱胶、干燥
4公斤压力的蒸汽 60公斤
85%磷酸 2.8公斤
50%氢氧化钠 3.0公斤
工艺软化水 20公斤
水洗软化水 75公斤
控制用软化水 10公斤
电 4.3度
仪表用气 每小时5标准立方
蒸馏脱酸
直接蒸汽 8公斤
电 3.5度
仪表用气 每小时5标准立方
真空设备
脱酸真空装置耗蒸汽 55公斤
电 4度
看没有？只是预处理就这么多东西了。
合成呢？没生成一吨生物柴油，需要消耗
精炼植物油 1010-1025公斤
甲醇 96公斤
30%甲醇钠 17公斤
30%氢氧化钠 20公斤
工艺水 1.2立方
盐酸 10公斤
50%柠檬酸 1公斤
活性炭 0.4公斤
蒸汽 560公斤
氮气 0.4标准立方
电 40度
仪表气 每小时12标方
也是一大堆吧？
这些材料、消耗，就意味着处理是有成本的。目前国内的情况，一吨生物柴油的加工成本，包括设备折旧人口费用等等的话，大约在一千块人民币的样子。生物柴油的密度接近1，估算的话，差不多一升生物柴油的加工成本就是1块钱。当然了，这个数字只是个估计，地点，工艺等等都会影响这个数字。
基本上来讲，生产一吨生物柴油需要一吨多一点的植物油，估算的话，一比一也差不多。这样，你就可以计算生物柴油的成本了。
我这里超市里面一升葵花油差不多要六块人民币，加上一块成本，就是七块钱。工厂利润运输成本销售利润啥的，超市里面的价格都已经包括了，那么基本上我这个地方生物柴油卖七块钱人民币一升的话，大家就还都能赚钱。我这地方柴油已经快八块钱人民币一升了，其中苛捐杂税占了一多半。所以如果生物柴油没有那些税收的话，还是有利润空间的。
看看，在目前的高油价和燃油高税收的情况下，只要给与生物柴油产业税收优惠，生物柴油生产厂家还是有利可图的。欧洲的燃油价格比我这还高，所以生物柴油普及起来不困难，政府只要在税收方面给点优惠企业就可以生存了。国内油便宜，可能生产企业就需要特殊补贴了。
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现在国内的五十万伏直流一千公里到顶了，二十二万交流也就五百公里。
中国的主要产煤区离用电多的地区太远了。
在中国这更重要。
不知道老兄是怎么看的。最近半导体年会上ＰＨＯＴＯＶＯＮＩＣ的生产是一个很热门的话题。
南非的电力输送都超过1500公里的。南非发电站将近90%都在产煤区，距离最远的用户绝对超过1500公里，这个地区实际上给整个南部非洲供电。
而且运煤的难度，成本比运电要大多了。
再说中国的电力来源很多，可以通过调配，不一定输电非要走这么远的。
中国是肯定不合适的。没办法，吃饭要紧。
国内生物柴油研究者提出的解决方法，除了废油以外，就是利用一些山地种植油料树木，这些地本来产粮就低，利用起来，好处还是很多的。
所以国内生物柴油领域热门的是光皮树，麻疯树之类的油料树木。
这个思路是很有道理的。
那么当然就是最好的选择之一。
首先要把太阳能电池的成本降下来，这个可能很快就能看到。
然后就是电力储存问题。这方面，需要突破的地方还有不少。
实际上生物能源也是在利用太阳能么。
太阳能的另外一种利用方式，我喜欢的，就是将电力转化为化学能，然后运输，再释放能量。
比如十几年前，就有人提出跑到什么撒哈拉，什么澳大利亚沙漠里面，建一个天大的太阳能厂，然后利用这个能量电解水，把氢作为能源载体运输到需要能源的地方。我个人更喜欢用这个能量把二氧化碳变成甲醇。
不过这个想法太天真了一些，呵呵。
效率就低一分
转来转去
把成本提高
效率降低
如果能解决上万公里的电力输送问题，就可以全球太阳能发电厂联网，由白天部份供应黑夜部分的电。
好象上百万伏的还没实用吧？电压不够高要么损耗太大，要么输电线要很粗，要么输送电量不大？