1 成果简介原料油脂费用占生物柴油生产成本的 80％以上，目前原料油脂价格高居不下并不断上涨，制约了生物柴油产业化和商业化。国内外生产生物柴油的主要原料是大豆油、菜籽油、花生油、棕榈油、地沟油等。它们与农业争地，与食品及饲料争原料，单位生物量的产油率低，生产周期长，消耗大量的水资源、化肥和能源。 清华大学发明了微藻异养发酵生产生物柴油的新技术，其技术特征在于：通过对一种特别藻株特殊品系的筛选和代谢途径的改变， Chlorella protothecoides 0710 strain 由光合自养转变为化能异养，细胞由绿变黄，生长繁殖更快，油脂含量提高 3~4 倍，达细胞干重的 61％以上。又将工业界成熟的发酵技术应用于高油脂异养微藻的生产，进一步提高发酵规模和细胞密度，现细胞发酵密度超过了 100 g/L，获取了大量异养干藻粉后提取油脂，经转酯化反应生成了高质量的生物柴油。 该技术的创新点： （ 1）发明了微藻异养发酵生产生物柴油新技术，打通了以糖、淀粉、有机废水、二氧化碳等为原料、工业自动化条件下高效生产生物柴油的新途径； （ 2）异养藻细胞发酵产量和油脂含量不断创造新高（ 细胞干重 100 g/L，含油量 60％），提高了该技术工业化生产的经济性； （ 3）在发酵前引入利用 CO2和光合作用来减少糖或淀粉的消耗，降低成本同时减少温室气体的排放。 该技术获 3 项国家发明专利和 2007 年全国发明大会奖。2 应用说明与有实力的企业界合作，在工业化规模上进一步降低微藻发酵过程的成本，实现该技术的商业化运作。 主要生产原料为二氧化碳及以下 3 类之一：（ 1） 甜高粱、甘蔗等糖质原料；（ 2） 木薯、玉米等淀粉质原料；（ 3） 含糖有机废水。 生产设备：微藻培养池、光生物反应器、工业发酵设备及厂房为主。 生产消耗：电能、蒸汽等（无污染等环境问题）。 产品应用：微藻生物柴油质量好，应用范围与目前市场上销售的柴油完全相同。 投资风险：本技术创新性强，没有前人的实践、范例和经验；通过工业化和规模化来实现进一步降低成本的目标；高技术、高投入、预期高回报的同时也存在投资风险。3 应用范围中国境内的生物柴油能源市场等。4 效益分析全世界油脂价格和液体燃料价格疯狂上涨，对世界经济、政治和国家安全等产生重大影响。5 合作方式（ 1） 合作研究开发：清华大学方投入前期的专利技术、成果、仪器、实验室和研究人员，政府或企业方投入研发资金（至少若干百万元起步）、设备和工程技术人员，双方共同合作，在工业化规模上进一步降低微藻发酵过程的成本，实现该技术的商业化运作。双方风险共担，成果共享。 （ 2） 技术转让：清华大学方将前期的专利、技术、成果独家转让给企业方，同时协助企业方完成进一步的研发、生产和商业化运作。企业方首先投入技术转让费用，享有对该技术的垄断权。

项目简介近年来，石油价格不断上涨，我国汽车保有量持续上升，燃料油用量越来越大，这在一定程度上造成了我国燃油供给的紧张。另一方面，随着餐饮行业的发展，加之我国人民的饮食习惯，日益增加的餐饮行业产生的废食用油,已经成为环境及饮食安全方面的一大隐患。本项目的目的在于将餐饮行业的废油（脂）经过净化处理后，在碱催化剂存在下，进行酯交换反应，生产市场紧缺的车用燃油替代品——生物柴油。经检测本项目制得的生物柴油性能指标如下：二、市场前景当今餐饮行业异常发达，产生的废油资源越来越丰富。石油短缺，汽车保有量增多，造成石油柴油供应短缺，使生物柴油市场前景非常乐观。三、规模与投资规模5000吨/年，厂区占地1000㎡，设备投资100万元。四、生产设备设备名称   规格    材质   数量反应釜    5000L   不锈钢   5个贮罐 10000L 不锈钢  4个离心泵 5台热水锅炉   3吨          1个五、效益分析以地沟油、动植物油、酸化油[动植物油皂角油]，脂肪酸，毛油.等经净化后脱水干燥后，在碱催化剂作用下与甲醇进行酯交换反应，生产脂肪酸甲酯[生物柴油]。生产成本：原料费：甲醇   50kg  200元净化餐饮废油  3400元/吨 人工费      20元/吨水、电费   20元/吨 其他原料及加工费    50元/吨生产成本：       3690元/吨 包装、运输及其他经营成本 600元/吨生物柴油市场售价    4800元/吨年经济效益：（4800－600－3690）×5000=255万元六、合作方式合作，转让。

我国的能源和优质蛋白质都越来越依赖于进口，另一方面，大量的转基因棉籽没有得到充分利用。我校拥有自主知识产权的新技术可以联产生物柴油和无毒棉籽蛋白等产品。棉花是我国最重要的经

一、我们开发了有知识产权的新的生物柴油生产工艺，所得的的脂肪酸甲酯纯度比较高，杂质少，适合用于下游延伸产品的开发。配合我们的生物柴油生产工艺，我们进行了棉酚、低聚糖和天然维

新型生物柴油管式反应系统，以新型ZrO2多晶泡沫陶瓷作为催化剂，具有反应时间短、转化效率高、原料来源广泛，催化剂可重复利用，反应过程中不需要水洗、中和操作，减少原料预处理且没有工业三废产生等特点。十分适合催化加氢、酯交换、脱羧、裂化以及异构化等反应。 该系统以废弃油脂为原料对其工艺特性等指标进行了验证，成功实现了废弃油脂向生物柴油的转化。目前，已经连续运行1年，各项指标均达到了设计要求。高技术申请专利14项。

成果描述：生物柴油以其可再生性及环境友好等优点倍受人们瞩目。目前生物柴油工业生产主要采用均相碱催化酯交换反应。该法虽催化效率高，但生产过程中为降低生物柴油产品含碱量，通常采用稀酸及水洗涤，造成大量含碱含盐废水排放，带来环境问题，且洗涤后产品需脱水干燥，后续工艺复杂，能耗高。本成果提出了一条在甲醇亚临界条件下，采用微量碱催化制备生物柴油的新工艺。选择以精制菜籽油为原料，选择以酯交换反应转化率为指标，在优化条件下，菜籽油一段转化率可达85.5%，两段转化率可达98%；生物柴油成本单价为6372.5元/吨，相较于传统工艺减少了486.1元/吨。市场前景分析：化工市场与同类成果相比的优势分析：1： 产品碱残留量小于10 mg/kg； 2：原料油转化率不低于95%； 3：生物柴油产品符合国标BD-100； 4：原料油价低于5000时，生产成本不高于6400 元/吨

采用本技术，以煅蛋壳/贝壳基专用催化剂脂肪酸甲酯(或乙酯)，即生物柴 油的生成，同时将反应生成的甘油部分或全部的与催化剂进行二次反应，得到塑217 料热稳定剂甘油钙，从而可避免碱性甘油的产生，实现生物柴油的绿色、无污染 化生产。投资 800 万元建设一套年产 30000 吨生物柴油，联产 1800 吨甘油钙的 装置，可将副产甘油的产量减少为 1000 吨左右，同时获得 1800 吨甘油钙，按 1.6 万元/吨计，年增产值 2500 万元以上，利润 1500 万元以上。 

项目研究内容及用途 ：本项目以地沟油、其他餐饮废油、下脚料油为 原料，先对其进行精炼，再采用多相催化剂在双效有机溶剂的协同下，直 接将精炼动植物废油快速转化为生物柴油， 同时副产品经简单的步骤纯化 即可得到纯度较高的甘油。 技术特点 ：该技术采用常压设备，在温和的条件下，既可以得到高于 97%的酯化率和纯度 95%的甘油。经有关用酯工艺把植物油转变为甲酯或 乙酯类物质，其理化性质与燃烧性能大为改善，黏度

        对于难降解工业废水的处理，单独催化臭氧氧化技术存在臭氧剂量大、气体回收难、出水毒性高等问题，而单独生物降解处理难降解有机废水周期长、设备成本高。催化臭氧氧化与微生物降解近场耦合工艺则将按序进行的催化氧化装置和生物挂膜装置两个处理单元合并，利用催化臭氧技术提高难降解有机废水的可生化性，同时采用生物膜技术减少后续处理成本，能够实现低成本提高COD、色度和浊度去除率的效果，同时降低出水毒性，减少环境生物风险。

柴油机的燃烧以扩散燃烧为主，其燃烧速率决定于混合气形成快慢。大连理工大学隆武强教授团队发明了双层分流燃烧室和高扰动喷油嘴，结合缸内气体流动控制，有效地改善喷射油束的雾化效果和空间分布，从而提高燃油与空气混合的速度和均匀度，形成完整的柴油机高效清洁燃烧技术。 双层分流燃烧室如图 1所示，燃烧室的活塞顶面开口直径大、凹坑深度浅、唇口突出且位置靠下，使燃油在燃烧室内产生分层流动与燃烧，加快油气混合速率，提高空间利用率。可降低油耗4%左右。 高扰动喷嘴如图 2所示，每组喷孔由两个子喷孔组成，呈“V”字形，子喷孔内的燃油在喷油嘴内部交汇。高扰动喷油嘴两个子喷孔内的流动汇聚时产生强烈的动量交换，即扰动，这个过程将一部分平均流动能转化为湍流动能，而湍流动能的急剧增加可以有效地增加雾化质量。如图 3所示，高扰动喷油嘴液相喷雾贯穿距受环境温度影响更大，蒸发速率更快，这种提高蒸发速率减小液相贯穿距的效果与提高喷射压力的作用相同。高扰动喷嘴能强化液体燃料破碎，控制喷雾贯穿距，提高燃油经济性、降低NOx及Soot排放。 高效清洁燃烧技术获得多项国内外发明专利（美国发明专利-US10662866B2，美国发明专利-US10563569B2，日本发明专利-特许第6527875号，中国发明专利-ZL201210152367.6，中国发明专利-ZL201410061414.5，中国发明专利-ZL200810012342.X，中国发明专利-ZL03143790.7，中国发明专利-ZL03143789.3，中国发明专利-ZL200410097761.X，中国发明专利-ZL201110428301.0），与国内外多家柴油机厂商合作，取得了良好的社会效益和经济效益。