随着全球政府纷纷出台政策强制减少温室气体排放并追求能源独立,生物柴油的战略地位日益凸显。作为化石燃料的有力替代品,生物燃料不仅能完美兼容传统的发动机设计,更能有效减少碳排放。但在生物燃料的提炼中,人们依然面临着不小的挑战。

生物柴油通常通过油脂的酯交换反应生产。随着行业发展,生产商开始更多地使用非食用原料,如动物脂肪和废弃食用油。然而,这些原料虽然碳强度更低,却往往受到磷脂、微量金属和长链脂肪酸盐等的严重污染,传统上用于原料预处理的活性白土(ABE)在去除杂质的效果上逐渐显得力不从心。
格雷斯TRISYL® 二氧化硅
开启生物燃料精炼新篇章
吸附杂质的“强力海绵”
格雷斯TRISYL® 二氧化硅是一种在微观结构上类似于海绵的多孔二氧化硅产品,专门设计用于吸附生物燃料原料中的极性杂质。
根据实验数据(见图1)1,TRISYL® 二氧化硅展现了远超传统活性白土(ABE)的吸附性能:
在大豆油及复杂的混合原料测试中,TRISYL® 二氧化硅的吸附容量曲线斜率更高。这意味着在达到相同的杂质去除效果时,其单位吸附量远超传统活性白土。

图1:各种原料混合物中的吸附容量。
混合原料1=30%大豆油和70%牛油。
混合原料2=30%大豆油、30%废弃食用油和40%牛油。
杜绝“二次污染”
TRISYL® 二氧化硅拥有高达99.6%的二氧化硅纯度,且几乎不含金属氧化物。相比之下,传统白土仅含约70%的二氧化硅,且含有氧化铁和氧化铝等金属成分2。
使用高二氧化硅纯度的TRISYL® 二氧化硅,可以避免吸附剂中的金属离子反向浸出到原料油中,从而保护下游催化剂免受毒害。
经济与环保双丰收
弃用传统白土吸附剂,选择TRISYL® 二氧化硅,最直观的收益体现在废弃物管理上(见图2)3:
由于添加量极低,相比传统粘土工艺,使用TRISYL® 二氧化硅可将滤饼等固体废物减少高达85%。
TRISYL® 二氧化硅具有更优异的孔隙结构,其对原料油的截留量按重量计算可减少约三分之一。这意味着更多的原料油被转化为有价值的燃料,而不是随废渣被丢弃。

图2:使用白土方案与TRISYL® 二氧化硅方案时的滤饼组成对比
灵活高效的工艺适应性
TRISYL® 二氧化硅不仅吸附力强,而且反应迅速。动力学数据显示(见图3)4,0.3%重量百分比的TRISYL® 二氧化硅添加量在40°C至80°C的宽温域内均能保持卓越性能,同时,在100°C下,0.6%重量百分比的TRISYL® 二氧化硅添加量仅需10分钟即可达到极低的磷残留水平。这为工艺工程师提供了巨大的操作灵活性。

TRISYL® 二氧化硅通过提高工艺产量、大幅减少固体废物等优势,可帮助生物柴油行业实现更高的工艺效率和可持续性。使用TRISYL® 二氧化硅处理出的更清洁生物燃料原料,将为企业和社会带来更长远的红利。

参考资料:
[1-4] Chelsea Grimes (W. R. Grace & Co.), "Optimising renewable fuel feedstock pretreatment," ERTC 2025 Conference Newspaper, 第23-24页.