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資源與環(huán)保是人類發(fā)展面臨的兩大課題。在潤滑領(lǐng)域可再生生物質(zhì)基礎(chǔ)油替代礦物油已進人業(yè)界視線并產(chǎn)生兩條主流技術(shù)路線。

那么何為“生物質(zhì)"?“生物質(zhì)最初定義為: “生物量”biomass源于生態(tài)學(xué)。表示一定量的環(huán)境中微生物的量或活微生物的量。1972年初次石油危機后，生物量的定義超出原定義范圍，擴展到能夠作電力能源的生物質(zhì)的量。英語描述仍采用biomass。 最近。biomass又?jǐn)U展到能夠轉(zhuǎn)換為微生物基的所有資源。在漢語里專有名詞“生物質(zhì)”與生態(tài)學(xué)上的“生物量”有許多方面的不同。更接近可再生能源發(fā)展的描述。

在生物能源燃料(比如植物)行業(yè)。被界定為生物質(zhì)是指:經(jīng)過植物體的生命活動,具有一定的能量、營養(yǎng)物質(zhì)、沖擊韌性或者生理學(xué)特異功能的所有有機化學(xué)物質(zhì)。隨著利用技術(shù)的發(fā)展和重要用途的擴展，其所包含的范圍和含意不斷發(fā)展。生物質(zhì)是一切有生命且可以再造的物質(zhì)。

目前國內(nèi)外生物質(zhì)基礎(chǔ)油發(fā)展的兩條主流技術(shù)路線

1，可再生烷烴基礎(chǔ)油

生物質(zhì)在高效催化劑的作用下，經(jīng)還原工藝合成可再生的烷烴基礎(chǔ)油。改變?nèi)ト┖瓦秽苌锏姆N類即可調(diào)控和設(shè)計可再生烷烴基礎(chǔ)油的支鏈結(jié)構(gòu)，從而改變可再生烷烴基礎(chǔ)油的粘度指數(shù)、粘度及傾點等。有報道稱,由呋喃衍生物與醛縮合反應(yīng)合成的C30-SFL，1、C30-BPAOL，1和C31BPAOL等三種可再生烷烴基礎(chǔ)油的40℃運動粘度為11，8mm²/s?17，9mm²/s ,粘度指數(shù)大于120，傾點在-21℃ 到-60℃不等。其指標(biāo)與API III類油和API IV類油相當(dāng)。此技術(shù)路線歸結(jié)為:從生物質(zhì)及其衍生物出發(fā),以碳鏈增長反應(yīng)(羥醛縮合、烷基化等)為核心，合成特定目標(biāo)結(jié)構(gòu)的烷烴基礎(chǔ)油。

其中呋喃衍生物的縮合，在高效催化劑的作用下完成的單支鏈和多支鏈的烷烴基礎(chǔ)油,其收率可達80% -90%。同時提升了產(chǎn)品在粘度、粘度指數(shù)和傾點等方面的技術(shù)性能。

1植物油的縮合

用油酸或油酸甲酯合成具有樹杈結(jié)構(gòu)的低粘度可再生烷烴基礎(chǔ)油。油酸合成的支鏈化可再生烷烴基礎(chǔ)油可與API IV類油PAO6的質(zhì)量相當(dāng)；具有優(yōu)異的熱安定性。100℃運動粘度5，5mm²/s左右、40℃運動粘度26，1mm²/左右、傾點-36℃。如果改變原料的鏈長，可合成出具有不同支鏈結(jié)構(gòu)的可再生烷烴基礎(chǔ)油，其粘度指數(shù)可達227、100℃運動枯度 7，40mm²/s、40℃遠動粘度28，6 mm²/s。而如用高效催化劑RuSn/SiO₂時,植物油進行加氫脫氧生成脂肪醇，利用醇的消去反應(yīng)生成烯烴,再次采用烯烴偶聯(lián)聚合-氫化反應(yīng)可獲得C₃₂到C₃₆的可再生烷烴基礎(chǔ)油。植物油縮合方案能實現(xiàn)可再生烷烴基礎(chǔ)油的分子結(jié)構(gòu)和理化性能的可控性?？稍偕闊N基礎(chǔ)油的合成步驟復(fù)雜，催化制要求高導(dǎo)致成本高。其成品的性能與礦物油和PAO近似，但生物降解性較差。對環(huán)境并不友好。

2，以羰基和雙鍵為改性目標(biāo)合成可再生可生物降解的酯基基礎(chǔ)油

由生物質(zhì)及其相衍生物合成的烷烴基礎(chǔ)油。只能解決礦物基礎(chǔ)油不可再生的問題,但未能解決基礎(chǔ)油對環(huán)境的污染。面植物油具有:生物降解性好、粘度指數(shù)高和可再生等優(yōu)點,由于植物油含有大量的不飽和鍵，導(dǎo)致熱氧化安定性差。通過對植物油的改性或可獲得可再生，可生物降解的酯基基礎(chǔ)油。

改性的途徑:

1)生物改性。利用生物培育技術(shù)培育出油酸含量高,硬脂酸含量低的植物油,使得植物油的氧化安定性和低溫流動性得以明顯改善。

2)化學(xué)改性。植物油通過一定的化學(xué)處理(氫化=酯化、環(huán)氧化-醚化/酯化、內(nèi)酯化-酯化、二聚改性等)其中氫化=酯化改性:是通過加氫將不飽和雙鍵轉(zhuǎn)換為飽和鍵以提高植物油的氧化安定性。環(huán)氧化?醚化/酯化改性,植物油中的雙鍵容易被環(huán)氧化形成環(huán)氧植物油，與植物油相比環(huán)氧植物油可在摩擦界面產(chǎn)生保護膜，降低摩擦，同時減少油泥生成。內(nèi)酯化?酯化改性，植物油中不飽和脂肪酸中的雙鍵在催化劑的作用下發(fā)生加成反應(yīng)生成低聚體內(nèi)酯。其產(chǎn)物的粘度指數(shù)可高達160、閃點高于250℃、傾點-27℃、生物降解率大于80%。二聚改性;在催化劑的作用下形成環(huán)狀和線狀的二聚體。植物油的二聚體粘度較高可生產(chǎn)高粘度潤滑油。

生物質(zhì)烷烴基礎(chǔ)油的分子結(jié)構(gòu)精確可控，催化技術(shù)要求高,產(chǎn)品的生物降解性差。生物質(zhì)酯基基礎(chǔ)油具有分子結(jié)構(gòu)可設(shè)計和生物降解的優(yōu)勢，綜合性能較優(yōu)，因此前景看好。最后，生物質(zhì)相對于礦物質(zhì)而言，前者是有生命可再造更易生物降解的有機物;后者是無生命不可再生很難降解的無機物。