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生質柴油 環保標章規格標準(草案).

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1 生質柴油 環保標章規格標準(草案)

2 一、前言 生質柴油(Bio-Diesel)是將動植物油脂或廢食用油(三酸甘油脂),經由轉酯化反應等過程,所生成的甲基酯類,其燃燒特性和石化柴油(一般簡稱柴油)相近,具有生物可分解和無毒等特性,可部份或直接取代柴油,做為柴油引擎的燃料,而又不需要對引擎進行調整,生質柴油的原料來源,由植物行光合作用而得,是符合能源效益的再生能源,且生質柴油的閃火點較柴油高,因此運送與儲存的安全性較高。此外生質柴油燃燒更完全,與柴油比較,可有效改善柴油引擎的廢氣排放品質。 故為鼓勵生質能源之發展,特擬定生質柴油規格標準,以為業界依循之參考。

3 二、國內市場概況 依經濟部能源局之「酒精汽油與生質柴油及廢棄物回收產生石油等再生能源生產業產銷管理辦法( )」,申請設立之廠商如下: 廠商名稱 核准函 地址 電話 聯絡人 台灣新日化股份有限公司 93年11月3日能油字第 號 嘉義縣民雄鄉民雄工業區中正路45號 鄭明岳 積勝企業股份有限公司 94年6月29日能油字第 號 高雄市三民區龍江街50號 莊德勝 承德油脂股份有限公司 94年11月17日能油字第 號 台北縣三峽鎮添福里12號 王明瑞

4 二、國內市場概況 目前各縣市垃圾車已普遍試用,並逐步推展至公 車使用。 在台灣一年消耗約77萬公噸的動物油脂與蔬菜油
,估計可生產8.5萬公噸生質柴油。 台灣每年估計有10萬噸的潛在量。 能有效回收的為(1)食品廠加工(泡麵、麵筋) (2) 速食店 (3)大型餐廳 (4)夜市攤販。 農委會計畫於2006年推廣種植能源作物2千公頃, 可產製1千公秉。2007年6至8千公頃。2008年2萬 公頃,可產製1萬公秉。 每年二期做休耕農田約22萬公頃 生質柴油之能源作物以大豆、葵花、油菜為主。 政府補貼每公頃6萬元,工廠收購價每公頃約2萬 餘元。

5 三、國外市場概況 全世界目前每年生質柴油的產油約250萬噸,其 中德國就佔了一半以上。在生質柴油發展上,德
國政府硬性規定公務車必須使用5%的生質柴油, 限制一般柴油加油站的數目。 2004年美、歐、中、印、日等國柴油消耗量為 5.24億公噸;2010年可望達6.18億公噸。 以歐洲為例,生質柴油於2005年之需求量為3.6 百萬公噸;2010年預計達10.7百萬公噸。 荷蘭預期在2006年生產0.45百萬公噸生質柴油, 2009產量提昇至3百萬公噸。

6 德國狀況 全世界生產製造生質柴油最多的國家
三、國外市場概況 德國狀況 全世界生產製造生質柴油最多的國家 柴油礦物稅0.47歐元/L;生質柴油免稅 零售價: 柴油1.1歐元/L;生質柴油 歐元/L。 基於農業因素, 藉由歐洲規範(EN14214), 排除價格較低的黃豆油,導入使用菜子油。 雖未於國家規範中註明不流動點,但買方可自訂,通常為0-5oC,藉以排除完全用動物油或棕櫚油為料源。 政府補助農家每公頃300歐元(12,000台幣) 。

7 美國狀況 利用過剩的黃豆油 三、國外市場概況 低燃料稅(與台灣相似) 加油站柴油3美元/加崙(25NT/公升) 。 補貼與政策
新鮮黃豆油補貼1美元/Gl;回收油及動物油0.5美元/Gl。 明尼蘇達州強制添加2%(B2) 。 黃豆油過剩 黃豆豆粉(飼料需求) + 豆油(食用/10-20%過剩) 。 雖以黃豆油為主,但非唯一選項,其規範除高芥酸菜子油不能用,其餘料源均可使用。 2005年成長3倍達25萬噸,若持續成長,全面B2需250萬噸油,將使豆粉過剩,需使用高含油量作物,達到二者平衡。

8 澳洲狀況 具潛力的國家 三、國外市場概況 柴油燃油稅0.38AUD/L(9.2NT/L) ;生質柴油免稅
加油站柴油零售價格1.45AUD/L;含稅的柴油批發價1.25AUD/L,生質柴油批發價低於化石柴油 AUD為1.2AUD/L(27NT/L) 。 以價格較低的牛油/棕櫚油/回收油為料源,仍有相當的利潤。 雖然牛油是其重要料源,但硫含量仍設定10PPM上限。 國家規範中無不流動點。 黃豆產量在澳洲不多,低芥酸菜子油通常為小麥的輪作產物。 因為未種植高芥酸菜子油,仿效美國,訂蒸餾範圍:T90<360oC。 其國家規範為歐美混合體,沒有明顯的黃豆排除規範如碘價,但規定十六烷值為51。

9 環保特性 生產製程 三、生質柴油的特性 整體環境效益 減少二氧化碳排放 生產製造 低能量損失 低耗能 低廢棄物生成 空氣品質 低有害氣體排放
低能量損失 低耗能 低廢棄物生成 空氣品質 低有害氣體排放 資源有效利用 創造回收油再利用價值 環境生態 帶動能源作物 維持綠色生態 生產製程 原材料的熱值與產品的熱值相近 製程耗能低 副產物可再利用 廢棄物為純化用的廢水

10 三、生質柴油的特性 生質柴油(脂肪酸甲酯)合成 1莫爾油脂的熱值36,000千焦爾;3莫爾的甲醇熱值為 726*3= 2178千焦爾。
3莫爾生質柴油熱值為11,887*3=35,611千焦爾;1莫 爾甘油的熱值為1,655千焦爾。 反應物熱值為38,000千焦爾; 生成物的熱值為 37,266千焦爾。 反應物及生成物熱值相當,未因化學反應而損失。

11 三、生質柴油的特性 絕對酒精生成 一莫爾葡萄糖熱值約為3400千焦爾。 二莫爾酒精熱值為 2*1366=2730千焦爾。
發酵反應使得原材料損失20%的熱能。 酒精發酵後僅能以12-15%的濃度存在水溶液中, 需 經過高耗能的分餾加工才能達到95%的濃度, 再經 過共沸劑蒸餾或水份吸附劑處理才能成為濃度99% 以上的絕對酒精以上加入汽油中

12 三、生質柴油的特性 生質柴油的生產耗能 反應物及加工處理僅需65℃ 總計需5小時 電力用在攪拌及抽真空 攪拌5小時(轉速45Hz)
真空時間2小時

13 三、生質柴油的特性 生質柴油製成產生的副產品 粗甘油 產出量平均150-200公斤/噸生質柴油
甘油約50%; 皂及酯類20-30%; 甲醇20-30% 可提煉甘油(售價約 US/Ton) 可做利用; 熱值約為 Kcal/Kg 回收甲醇 產出為5公斤/噸生質柴油 含3-5%水份, 做溶劑或燃料使用 廢水 產出800公斤/噸生質柴油 含微量脂肪酸及甘油, 生物易分解

14 三、生質柴油的特性 美國柴油ASTMD975與生質柴油ASTMD6751特性比較表

15 三、生質柴油的特性 生質柴油添加率與污染物排放變化圖

16 三、生質柴油的特性 0kgf-m扭力下(靜止時)與高級柴油污染物比較圖 18kgf-m扭力下(正常行駛時)與高級柴油污染物比較圖

17 三、生質柴油的特性 可直接替代傳統柴油或混合傳統柴油使用 再生性能源,可被生物分解 污染性低
資料來源:www.biodiesel.org/fuelfactsheet.htm

18 四、現行國家及國際標準 CNS草案 生質柴油 美國ASTM D 6751 歐盟EN14214

19 四、現行國家及國際標準 針對原料所訂定的規範(例外/排除項目) 規範 美國 歐盟 澳洲 十六烷值(美47 歐澳51) 黃豆49
碘價(歐120) 黃豆 葵花 玉米 蒸餾範圍(美澳360oC, >90%) 高芥酸菜子油 次亞麻油酸含量(歐12%) 亞麻仁油

20 四、現行國家及國際標準 試驗項目 ASTM D6751 EN 14214 酯含量,﹪(m/m) ― 96.5 密度,15℃,kg/m3
860~900 動力黏度,40oC,mm2/s 1.9~6.0 3.5~5.0 閃火點,oC,最小值 130 120 含硫量,mg /kg,最大值 ≦500(Grade S500) ≦15.0(Grade S15) 10.0 殘碳量(10﹪蒸餾物),﹪(m/m),最大值 0.50 0.30 十六烷值,最小值 47.0 51.0 硫酸鹽灰份,﹪(m/m) 0.02 水份,mg /kg,最大值 水份及沉澱物 0.050 vol. ﹪ 500 總污染量,mg /kg,最大值 24 銅片腐蝕性,3小時,50oC,級數 第三級 第一級 氧化穩定性,110oC,小時,最小值 6.0 酸價,mg KOH/g,最大值 碘價,g I2/100g,最大值 亞麻油酸甲基酯,﹪(m/m) ,最大值 12.0 多雙鍵(≧4)脂肪酸甲酯,﹪(m/m) , 最大值 1 甲醇含量,﹪(m/m) ,最大值 0.20 單甘油酯含量,﹪(m/m) ,最大值 0.80 雙甘油酯含量,﹪(m/m) ,最大值 三單甘油酯含量,﹪(m/m) ,最大值 游離甘油,﹪(m/m) ,最大值 總甘油,﹪(m/m),最大值 0.24 0.25 金屬含量(鈉+鉀) ,mg /kg,最大值 5.0 磷含量,mg /kg,最大值 蒸餾試驗,90 vol.﹪回收溫度,℃, 360

21 五、規格標準草案主要環境考量 生質柴油之成品主要取決於原料之取得,現階段建議適用對象以處理廢食用油及農委會推廣補助之能源作物為主。
正十六烷值及碘價多決於原料,暫不列入規格。 殘餘的甲醇之限制 硫含量之限制 金屬(鈉/鉀)含量之限制 酸價之限制 使用限制之說明

22 六、生質柴油環保標章規格標準(草案) 一、產品製造原料應以廢食用油脂及政府鼓勵之能源作物為主。
二、原料的來源、種類及數量需詳細填寫在申請文件中。 三、產品品質應符合國家標準。 四、產品中甲醇含量不得大於0.1%。 五、產品中硫含量不得大於10ppm。 六、 金屬(鈉+鉀)含量不得大於5ppm。 七、 酸價(KOH/g)不得大於0.5mg 八、產品應說明相關使用條件及限制。 九、標章使用者的名稱及住址須清楚記載於產品或包裝上。 十、產品或包裝上須標示「低污染生質柴油」。 備註: 甲醛含量之檢測方法應為國際或國家或特定行業之標準方法如EN 14110,其最小偵測極限應不大於規格標準之容許含量值。 硫含量之檢測方法應為國際或國家或特定行業之標準方法如ASTM D 5453,其最小偵測極限應不大於規格標準之容許含量值。 金屬(鈉/鉀)含量之檢測方法應為國際或國家或特定行業之標準方法如UOP391,其最小偵測極限應不大於規格標準之容許含量值。 酸價(KOH/g)之檢測方法應為國際或國家或特定行業之標準方法如ASTM D 664,其最小偵測極限應不大於規格標準之容許含量值。

23 附件 生質柴油之產品生命週期考量及環保標章 規格標準研擬考慮因素
附件 生質柴油之產品生命週期考量及環保標章 規格標準研擬考慮因素 環境影響 因素生命 週期階段 能源及 資源消耗 空氣污染 水體污染 廢棄物污染 影響人體健康 一般 產品 環保 產品 一般 產品 環保 產品 一般 產品 環保 產品 一般 產品 環保 產品 一般 產品 環保 產品 原料取得 製造 ●* ●* ● * 運輸 使用 ●* ●* ● * ● * 廢棄 ●* ● * ● * ●* 註:1.○表示可忽略之環境負荷;⊙表示具某種程度之環境負荷; ●表示具顯著之環境負荷 2.*表示列入環保標章規格標準考量


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