生物柴油、生物乙醇植物栽培与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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侯元凯，唐天林，孙志强 编

图书标签:

• 生物柴油
• 生物乙醇
• 植物栽培
• 新能源
• 可再生能源
• 生物燃料
• 农业科技
• 环保
• 能源化工
• 绿色能源

出版社： 中国农业出版社

ISBN：9787109145146

版次：1

商品编码：10291513

包装：平装

开本：大32开

出版时间：2010-05-01

用纸：胶版纸

页数：273

字数：220000

正文语种：中文

内容简介

《生物柴油、生物乙醇植物栽培与应用》概述部分主要对生物柴油、生物乙醇有关知识点进行汇总，以便读者对生物柴油、生物乙醇有所了解；各论部分对生物柴油和生物乙醇主要植物的特征特性、栽培要点、适生范围、生物炼制、主要用途等以及微生物能源进行了阐述。书中介绍的油茶为优良的食用油源，一般不作生物柴油用途，由于它十分重要，《生物柴油、生物乙醇植物栽培与应用》予以涉及。《生物柴油、生物乙醇植物栽培与应用》内容丰富，取材新颖，技术先进，实用价值高，可以作为全国农林机关、基层政府、生物质能源生产企业、农民群众的必备参考书。

作者简介

侯元凯，河南淅川县人，博士。现在中国林业科学研究院经济林研究开发中心从事森林培育研究工作。著有：《中国退耕还林主要树种》、《庭院美化植物》、《鄢陵花卉》、《生物柴油树种栽培与利用》、《红叶柳等彩叶树种栽培与利用》、《探寻植物奥秘》等著作，在国家核心期刊发表论文30余篇。
唐天林，重庆开县人，研究生学历，高级工程师，享受国务院政府特殊津贴专家，新疆杨树科学研究院院长，天演生物创建人，复旦大学生命科学院遗传研究所遗传学专业高级访问学者.中国林业产业协会副会长，银川大学校董，中国林业经济学会常务理事。发表论文10余篇，著作数部，获得省部级科技成果和奖励10余项。
孙志强，河北内丘人，博士，副研究员。现在中国林业科学研究院经济林研究开发中心从事森林病虫害生态控制研究。先后参加、主持国家“九五”、“十五”和“十一五”攻关课题三项，主持国家林业局948引进项目2项、参加3项，主持国家林业局重点课题一项，在研课题3项。在国内外刊物发表论文30篇。

目录

前言
第一章 概述
一、生物柴油的含义
二、生物柴油的发展历史
三、能源植物简介
四、植物油脂的非生物柴油用途
五、我国怎样发展生物柴油
六、可再生能源的国家政策支撑
七、我国燃料油植物的研究历史和开发现状
八、我国生物柴油树种的选择
九、生物柴油的优点
十、生物柴油与0#石化柴油燃料特性比较
十一、生物炼制技术平台
十二、生物柴油的制备方法
十三、我国生物柴油工艺的研发
十四、生物柴油的标准规格
十五、燃料乙醇的含义
十六、燃料乙醇的应用现状
十七、乙醇生产方法
十八、乙醇发酵生产的主要原料
十九、我国乙醇加工生产情况
第二章 生物柴油植物
文冠果
黄连木
油桐
花椒
光皮树
椰子树
麻疯树
绿玉树
油棕
乌桕
油茶
油莎豆
蓖麻
第三章 生物乙醇植物
菊芋
木薯
粉葛
第四章 微生物能源
附录1 中华人民共和国可再生能源法
附录2 中国油料植物名录
附录3 中国糖料植物名录
参考文献

精彩书摘

3.热裂解法
热裂解法是在高温下，将油脂裂解成短链的碳氢化合物，来获得燃料油。最早对植物油进行裂解的目的是为了合成石油。Schwab等（1987）对大豆油热裂解的产物进行了分析，发现烷烃和烯烃的含量很高，占总质量的60％。还发现裂解产物的黏度比普通大豆油下降了3倍多，但是该黏度值还是远高于普通柴油的黏度值。在十六烷值和热值等方面，大豆油裂解产物与普通柴油相近。1993年，Pioch等对植物油经催化裂解生产生物柴油进行了研究。将椰油和棕榈油为催化剂，在450℃裂解。裂解得到的液相产物，成分为生物汽油和生物柴油。分析表明，该生物柴油与普通柴油的性质非常相近。普通热裂解产物中不饱和烃含量高，通过加氢裂解可提高裂解产物的质量，已有几种工艺开发出来，它可采用常规的炼油厂加氢处理催化荆和氢气，可供炼油厂选用。氢气可用，可方便地与炼油厂组合在一起。裂解法对原料要求不高但工艺复杂成本较高。
4，酯交换法
酯交换法是利用甲醇、乙醇等醇类物质，将植物油中的甘油三酸酯中的甘油取代下来，形成长链的脂肪酸甲酯，从而降低碳链的长度，增加流动性和降低黏度，此方法是一种比较常用的方法。
酯交换法按工艺过程可分为一步法和两步法。一步法是酯化过程中，在反应罐中只进行一次酯交换反应，然后进行分离提纯；两步法是在一步法的基础上，进一步进行酯交换反应。
一步酯交换反应：甲醇与催化剂KOH混合，在搅拌罐中先被预热，并通过定量装置被加入到反应中，然后由油脂、甲醇和催化剂组成的反应混合物被泵入第一步反应塔中。

前言/序言

　　当前世界，能源对世界经济的影响居于首位。人类目前使用的主要能源有石油、天然气和煤炭3种。根据国际能源机构统计，地球上这三种能源供人类开采的年限分别只有37年、57年和217年。我国煤炭剩余可开采储量不足1390亿t标准煤，按照2003年的开采速度，只能维持78年。人类可能面临煤炭、石油枯竭。同时使用煤炭、石油能源造成的严重的环境污染和全球变暖也不容忽视。在经历了生物质、煤炭和石油之后，新的能源时代即将到来。科学家们经过努力，终于发现了一种新的石油资源——植物。
　　生物柴油是一种可再生能源，它是以大豆和油菜子等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料，是优质的石油柴油代用品。生物柴油可用于任何柴油引擎；在所有替代燃油中，生物柴油的热值最高；生物柴油的燃点是柴油的两倍，在使用、处理、运输和储藏方面都极其安全。

《绿色能源革命：可持续燃料的崛起与未来展望》 引言 随着全球对气候变化和能源安全问题的日益关注，传统化石燃料的不可持续性与环境影响已成为不容忽视的挑战。在这一背景下，生物质能源作为一种可再生、环境友好的替代能源，正以前所未有的速度崛起，为构建可持续的能源未来提供了新的可能。《绿色能源革命：可持续燃料的崛起与未来展望》一书，旨在深入剖析生物质能源，特别是生物柴油和生物乙醇，在全球能源格局中的地位、技术发展、经济可行性以及面临的挑战与机遇。本书将全面审视这些“绿色燃料”从田间到油箱的整个生命周期，探讨其在推动能源转型、促进农村经济发展、减少温室气体排放等方面的关键作用。 第一章：生物质能源的全球图景与发展驱动力 本章首先为读者勾勒出当前全球能源消耗的整体态势，并详细分析导致传统化石燃料依赖的深层原因，包括地缘政治因素、资源枯竭的潜在威胁以及日益严峻的环境污染问题。在此基础上，本书将重点阐述生物质能源之所以成为全球能源转型焦点的原因。这包括其可再生性带来的可持续性优势，相比化石燃料显著降低的温室气体排放潜力，以及其能够有效提升能源自给率、保障能源安全的功能。此外，本章还将探讨推动生物质能源发展的关键驱动力，例如各国政府的政策支持（补贴、税收优惠、强制掺混比例等）、环境保护意识的提高、以及技术进步带来的成本降低和效率提升。我们将通过数据和案例，展现生物质能源在全球能源结构中日益增长的比重，并预测其未来的发展趋势。 第二章：生物柴油：从农作物到清洁动力 生物柴油，作为一种可再生的柴油替代品，其生产过程与应用潜力是本书的重点关注对象。本章将深入探讨生物柴油的定义、分类及其化学特性。我们将详细介绍生物柴油的主要生产技术，包括酯交换法（transesterification）及其不同催化剂（酸性、碱性、酶催化）的应用，并分析各种技术的优劣势、成本构成及技术瓶颈。 在原料选择方面，本书将全面梳理目前主流的生物柴油原料，重点分析第一代生物柴油原料（如大豆、菜籽油、棕榈油、废弃食用油等）的优势与局限性，特别是其可能引发的“粮油争地”问题及其对食品安全的影响。随后，我们将目光转向更具可持续性的第二代甚至第三代生物柴油原料，如非食用植物（麻栎、乌桕、藤本油料等）、农业废弃物（秸秆、玉米芯等）、林业废弃物以及藻类等。本书将详细介绍这些新型原料的预处理技术、酶解和发酵过程，以及从这些复杂原料中高效提取生物柴油的技术挑战与解决方案。 在应用层面，本书将详细论述生物柴油在不同交通运输领域（如卡车、巴士、船舶、飞机等）的性能表现，包括其燃油经济性、发动机兼容性、排放特性（如颗粒物、氮氧化物、硫氧化物的减排效果）以及在寒冷地区使用的特性（如冷滤点）。同时，我们将探讨生物柴油在工业锅炉、发电机组等领域的应用前景。 第三章：生物乙醇：多功能的可再生燃料 生物乙醇，作为另一种重要的生物燃料，其应用范围和技术发展同样引人瞩目。本章将首先界定生物乙醇，并阐述其与生物柴油在能源属性和应用上的主要区别。我们将聚焦于生物乙醇的生产技术，重点介绍基于糖质原料（如甘蔗、甜菜）和淀粉质原料（如玉米、木薯）的传统发酵制备工艺。 然而，本书将更多篇幅放在了第二代生物乙醇的生产技术上。我们将深入探讨纤维素乙醇的生产过程，包括纤维素原料（如秸秆、速生材、城市垃圾中的有机物）的预处理技术（物理、化学、生物预处理），纤维素水解（酶解或酸解）以生成可发酵糖，以及酵母或细菌的发酵过程。本书将详细分析这些技术的复杂性、成本效益以及规模化生产面临的挑战。此外，我们还将简要介绍潜在的第三代生物乙醇生产技术，例如利用微藻进行生物转化。 在应用方面，本书将详尽分析生物乙醇作为汽油添加剂（如E10、E85）在提高汽油辛烷值、减少CO排放和改善燃烧性能方面的作用。我们将探讨不同掺混比例对发动机性能、燃料经济性及排放的影响。同时，本书也将介绍生物乙醇在工业领域作为溶剂、化学品原料以及在食品、医药等行业的应用，展现其作为一种多功能生物质产品的潜力。 第四章：生物质能源的经济性分析与市场前景 本章将从经济学角度深入剖析生物质能源产业的发展。我们将详细分析生物柴油和生物乙醇的生产成本构成，包括原料成本、加工成本、运输成本以及研发和营销费用。通过对不同原料、不同生产技术的成本效益进行比较，揭示其经济可行性。 我们将探讨影响生物质能源市场价格的关键因素，包括原料的可获得性与价格波动、政府补贴政策的力度与稳定性、国际原油价格的影响，以及市场需求的变化。本书将通过历史数据和未来预测，分析生物质能源与传统化石燃料的价格竞争力，以及其在不同市场区域的定价策略。 在市场前景方面，我们将引用权威的行业报告和分析，预测全球生物柴油和生物乙醇的市场规模、增长率以及区域分布。重点分析亚洲、欧洲、北美等主要市场的消费趋势、政策导向和技术发展方向。同时，本书也将探讨新兴市场在生物质能源领域的潜力与挑战。 第五章：可持续性评估与环境影响 可持续性是生物质能源发展绕不开的关键议题。本章将对生物柴油和生物乙醇进行全面的生命周期评估（Life Cycle Assessment, LCA），分析其从农田种植、原料收集、生产加工、运输到最终使用的整个过程对环境的影响。 我们将重点评估生物质能源在减排方面的贡献，包括温室气体（CO2, CH4, N2O）的排放量，与化石燃料进行量化比较。同时，本书也将客观分析生物质能源生产过程中可能产生的负面环境影响，例如： 土地利用变化： 农田扩张可能导致的森林砍伐、生物多样性丧失、土壤侵蚀和水资源消耗。 化肥和农药使用： 对土壤和水体的潜在污染，以及对生态系统的影响。 水足迹： 生产过程中的耗水量。 生物多样性： 大规模单一作物种植对当地生态系统的冲击。 本书将深入探讨如何通过优化种植模式、采用可持续的农业实践、发展非粮原料以及改进生产技术来最大程度地减少负面环境影响，实现真正的“绿色”发展。我们将介绍可持续认证体系（如RSPO, ISCC）在保障生物质能源可持续性方面的重要作用。 第六章：挑战与机遇：推动生物质能源的未来 本章将聚焦于当前生物质能源产业面临的主要挑战，并在此基础上展望未来的发展机遇。 主要挑战包括： 原料供应的稳定性与成本： 气候变化、病虫害、自然灾害等因素可能影响原料产量，价格波动也增加了产业的不确定性。 技术瓶颈： 第二代及以上生物燃料的生产技术尚需进一步成熟和降低成本，特别是纤维素原料的高效转化。 基础设施建设： 生物质能源的收集、运输、加工以及终端的加油站网络等基础设施需要大量投资。 政策的不确定性： 补贴政策的调整、法规的变化以及国际贸易壁垒可能影响产业发展。 公众认知与接受度： 部分公众对生物质能源的生产方式、环境影响存在误解。 与粮食安全和土地利用的平衡： 如何在满足能源需求的同时，保障粮食供应和生态环境。 同时，我们也面临着巨大的发展机遇： 政策的持续支持： 全球各国政府对可再生能源的重视程度不断提高，将为生物质能源提供有力的政策保障。 技术创新驱动： 新型酶制剂、基因工程、先进的生物反应器设计等技术进步将不断提升生产效率，降低成本。 多元化原料的应用： 废物资源化利用，如农业废弃物、林业残渣、城市有机垃圾，将为生物质能源提供更丰富的原料来源，并解决废弃物处理问题。 与化石燃料的协同效应： 生物质能源可以作为现有能源体系的补充和过渡，实现平稳的能源转型。 农村经济发展： 生物质能源产业能够为农村地区创造新的就业机会，增加农民收入，促进区域经济发展。 循环经济模式： 将生物质能源生产与生物化工、生物材料等产业相结合，构建多元化的循环经济体系。 结论 《绿色能源革命：可持续燃料的崛起与未来展望》一书，通过对生物柴油、生物乙醇等关键生物质能源的深入剖析，力求为读者提供一个全面、客观且富有前瞻性的视角。我们相信，随着技术的不断进步、政策的持续优化以及全社会的共同努力，生物质能源将在未来的全球能源结构中扮演越来越重要的角色，为实现可持续发展目标、构建绿色低碳社会贡献其独特的力量。本书希望能够启发更多的研究者、政策制定者、投资者以及普通公众，共同参与到这场意义深远的绿色能源革命之中。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事风格极其平实而富有感染力，它成功地将一个技术性很强的领域描绘成了一场与自然巧妙协作的艺术。它不像教科书那样刻板，反而更像是一位经验丰富的农艺师在跟你分享他多年来与各种能源作物打交道的点点滴滴。我特别喜欢它探讨不同文化背景下生物燃料应用的章节。比如，书中对比了欧美成熟市场与发展中国家在政策驱动和资源禀赋上的差异，以及由此催生的不同种植模式。这种跨文化的比较分析，极大地拓宽了我的视野，让我意识到能源作物的推广绝不仅仅是技术问题，更是社会经济和政策博弈的结果。此外，书中对于病虫害的综合管理策略，尤其是利用生物防治手段而非单纯依赖化学农药的论述，非常符合当前全球对可持续农业的追求。读起来让人感到非常踏实和有希望，它展示了一条既能满足能源需求又尊重生态平衡的切实路径。

评分☆☆☆☆☆

这本书在系统性上做得极为出色，它不仅仅聚焦于某一种特定的能源作物，而是构建了一个宏观的评估框架。作者细致地比较了不同生物能源作物（如甘蔗、油菜、藻类等）在能量密度、土地利用效率和水资源消耗等关键指标上的优劣势，这对于进行投资决策或政策制定的人员来说，简直是太实用了。我发现它在描述提取和转化技术的部分处理得非常得当，没有陷入无休止的化学方程式堆砌，而是用流程图的方式清晰地展示了从原料到最终产品的物理和化学转化过程，重点突出了原料特性的影响。这种“从源头抓起”的思路贯穿始终，强调了上游种植环节对下游转化效率的决定性作用。对我而言，最大的收获是建立起了一个全面的认知地图，明白了生物能源产业链条中，每一个环节都是相互制约、相互促进的有机整体。这本书的价值就在于它的综合性和实操性，它提供的是一套完整的产业思维模式。

评分☆☆☆☆☆

读完这本关于生物燃料植物栽培的书，我最大的感受是作者在处理技术细节上的严谨与深入，这绝不是那种肤浅的科普读物可以比拟的。它对植物生理学和遗传育种的讲解非常到位，让人理解了为什么某些品种在特定环境下表现更优。例如，关于光合作用效率最大化和生物量积累的数学模型介绍，虽然一开始有点晦涩，但配合着实例分析，最终还是能把握住核心逻辑。我尤其欣赏它对“规模化生产”所面临的工程挑战的探讨，比如收获机械的设计限制、后处理工艺对原料品质的要求等等。这表明作者的视野不仅仅停留在实验室或小农场层面，而是着眼于整个产业生态系统的构建。对于我这种有一定农业背景的人来说，这本书提供了一个将传统农学知识与前沿生物能源技术相结合的绝佳平台。它不是告诉你“种什么”，而是告诉你“如何科学地、高效地种出用于工业原料的作物”，这种深度和广度，在我读过的同类书籍中是罕见的。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为我这种对可持续能源充满好奇的门外汉量身定做的！我一直对“绿色能源”这个概念很感兴趣，但市面上的资料要么过于学术化，要么泛泛而谈，让人抓不住重点。这本书的结构非常清晰，从最基础的植物生长原理讲起，一步步深入到如何优化种植条件以最大化生物燃料的产量。特别是关于土壤管理和气候适应性的章节，简直是宝典。我特别喜欢作者没有回避现实中的挑战，比如不同地理环境下作物的表现差异，以及如何平衡经济效益与生态影响。书里配有大量的图表和案例分析，即便是初次接触这个领域的读者，也能很快领会到其中的关键技术点。我甚至动手查阅了书中提到的几种新型能源作物，感觉自己已经从一个旁观者变成了可以参与讨论的行家。它真正做到了将复杂的科学转化为实用的知识，让人读完后不仅知其所以然，更想去实践一番。对于想在农业与能源交叉领域寻找机会的年轻人来说，这本书绝对是不可多得的敲门砖，它提供的视角非常全面，涵盖了从田间地头到终端应用的完整链条。

评分☆☆☆☆☆

我得说，这本书的排版和配图质量达到了一个令人惊喜的高度。在如此专业的技术书籍中，能保持如此高的视觉美感，实属难得。那些高清的植物组织结构图、田间管理流程示意图，以及能源转化装置的剖面图，都极大地辅助了文字的理解。特别是对于那些不熟悉特定作物形态的读者，这些图示提供了直观的帮助。它对作物“抗逆性”的探讨也非常深入，涵盖了从干旱胁迫到盐碱地适应的多个维度，并且提供了具体的改良育种方向建议，这部分内容读起来充满了前沿科学的脉动感。阅读过程非常流畅，作者的语言流畅且富有逻辑层次，即便是涉及生物化学反应时，也总能找到恰当的比喻来降低读者的理解门槛。总而言之，这是一本集学术深度、工程实用性和视觉美感于一体的优秀专著，它成功地搭建了一座连接基础科学研究与大规模工业应用的坚实桥梁，令人爱不释手。