作者 Marc Laroque*
生物柴油与可再生柴油：哪一种对你的车队更好？
过去几年，对石油柴油可持续替代品的需求激增。 虽然生物柴油和可再生柴油 （RD） 都是可行的选择，但它们并非一回事，对发动机和过滤系统有不同的影响。
使用任何一种生物燃料时，了解它们与石油柴油的区别以及如何正确使用它们非常重要。 关键考虑因素包括燃油滤清器寿命、发动机兼容性和性能、过滤动态、效率和环境影响。
生物柴油和可再生柴油的需求是什么？
虽然生物燃料的生产通常比石油柴油更昂贵，但更高的原油价格加上政府的激励措施使它们具有成本竞争力。
这两种替代方案都为具有可持续发展目标和要求的组织提供了好处。 100% 生物柴油 （B100） 的二氧化碳 （CO2） 排放量比石油柴油低 74%。 国家可再生能源实验室（NREL）的一项研究发现，与石油柴油相比，研发减少了 CO2 和氮氧化物排放。 加州的低碳燃料标准 （LCFS） 表明，与石油柴油相比，研发将碳强度平均降低 65%。
多年来，联邦政策和税收抵免有助于推动生物燃料的开发和采用。 According to the U.S. Department of Energy (DOE), U.S. biodiesel consumption reached nearly 2 billion gallons in 2023 (the most recent year for which figures have been released, as of this writing), making it the third-most consumed biofuel in the U.S. after ethanol and RD. Renewable diesel consumption has also been growing steadily for the past few years, surging from 438 million gallons in 2018 to nearly 2.9 billion gallons in 2023. U.S. RD production capacity surpassed biodiesel in 2022年7月 and reached just over 2.5 billion gallons in 2023.
过去几年，对石油柴油可持续替代品的需求激增。 In 2023 (the most recent year for which figures have been released, as of this writing), U.S. consumption of biodiesel and renewable diesel reached nearly 2 billion gallons and nearly 2.9 billion gallons, respectively.
什么是生物柴油？
生物柴油是一种脂肪酸甲酯 （FAME），是一种可持续的可再生燃料，由植物油、动物脂肪或二手食用油 （UCO） 制成。 纯生物柴油被称为 B100，但它更常与石油柴油混合。 最常见的混合物包括：
- B5： 高达5%的生物柴油，通常用于车队车辆。 在美国，政府允许高达 5%的生物柴油在没有通知的情况下混合到石油柴油中。
- B20： 6% 至 20% 生物柴油，可用于许多柴油发动机，无需修改。
许多原始设备制造商 （OEM） 支持使用生物柴油，并制造具有兼容材料的发动机和过滤系统。
专业人员
- 生物柴油是最环保的柴油替代品之一，产生的排放量低于石油柴油或研发。
- 生物柴油往往比其他生物燃料便宜。
- 生物柴油的特性与柴油燃料的特性足够相似，如果零件和过滤系统由相容材料制成，则可以将其用于现有的柴油发动机。
- 生物柴油是公认的生物燃料形式，已经大规模生产了二十多年。
- 许多现代发动机和燃油过滤器的设计都与石油柴油或生物柴油兼容。
许多燃料过滤器旨在与石油柴油、可再生柴油和生物柴油兼容。 请咨询您的过滤器提供商，以确保您使用的过滤器与您的设备和燃料兼容。
- 使用设计正确的设备，遵循最佳实践的最终用户可以灵活地在石油柴油和生物柴油之间来回切换。
- 生物柴油具有高润滑性，有助于延长燃油系统部件的使用寿命。
缺点
- 生物柴油吸引和吸收的水比普通柴油多 15 至25 倍，这会污染燃料，并为藻类和微生物生长提供培养基。 如果水不能有效分离，燃油系统部件和燃油本身都会受到影响。
- Service intervals for filters may be shorter because of microbes and other contaminants. Biodiesel is known to have issues with carboxylates (soft contaminants that can form when the fuel reacts with other substances, causing filters to plug faster).
用羧酸盐封堵的过滤介质的扫描电子显微镜 （SEM） 图像。
- 生物柴油的浊点（开始胶凝并变得浑浊的温度）高于石油柴油。 此外，燃料在长时间储存时往往会降解。 这两种影响都可能堵塞燃油管路、喷油器和燃油滤清器。 因此，在高于其浊点的温度下储存生物柴油燃料并在生产后六个月内使用它们至关重要。
- Biodiesel can degrade O-rings, gaskets, paint, coatings in fuel tanks and fuel system components. Over time, oxidation will also form acids that will make the fuel more corrosive.
- 生物柴油的能量含量平均比石油柴油低约 7.5%。 虽然使用 B20 混合发动机时，这不会显著影响发动机性能，但运行 B100 时，每加仑的英里数会减少。
可再生柴油怎么样？
RD 也称为石蜡燃料或氢化植物油 （HVO），由与生物柴油相同的原料制成，但最终产品在化学上有所不同。
专业人员
- RD 可用作替代燃料或与任何数量的石油柴油混合使用。
- 用户可以在研发和石油柴油之间来回切换，而不会产生不良影响。
- RD 的保质期类似于石油柴油。
- 与生物柴油相比，研发不太可能在储存或燃料系统中形成过滤器堵塞污染物。
- RD has less affinity for water than petroleum diesel or biodiesel. Filter life and water separation efficiency are expected to be comparable among 100% renewable diesel, petroleum diesel or any blend of the two.
缺点
- RD 使用与石油柴油相同的设备进行精炼，因此生产成本明显高于生物柴油。
- 可再生柴油的云点可能因供应商或一年中的时间而异；可在精炼过程中进行调整。 尽管大多数供应商的目标云点约为 10°F （-12°C），这与石油基柴油相当，但冷流添加剂在研发中效果较差。
- 与石油柴油相比，RD 的能量含量减少约 4%。 这可能对您的每加仑里程有轻微影响，但其其他好处很容易超过。
生物燃料最佳实践
应根据具体情况考虑适合任何特定应用的生物燃料。 生物柴油可节省更多成本并减少排放，而研发则可提供与现有柴油基础设施无缝集成的性能和维护优势。
无论您选择哪种生物燃料，建议采取以下做法：
- 正确清洁和维护所有燃料储存和处理系统。
- 为散装储罐配备燃油水分离器和散装过滤器，以确保在进入车辆储罐之前，清除燃油中的水和污垢。 这是任何燃料的最佳实践，但对于生物柴油的最佳结果至关重要。
- 保持车辆和储罐满载，以减少冷凝的可能性。
- 如有可能，在生产后六个月内使用生物柴油。
- 使用生物柴油时，务必使用三级水分离过滤器来防止水进入燃料。 燃油系统的其他部件只能使用与生物柴油兼容的过滤器。 如果您的应用出现腐蚀或高含水量问题，请考虑替代方案。
- 在长时间不使用燃油的应用中使用 RD，例如备用发电机组。 它也更适合较低的环境温度。 有关其目标云点的详细信息，请咨询您的燃料供应商。
- 生物柴油燃料储罐剖面图
正确维护散装储罐是任何燃料的最佳实践，但对生物柴油尤为重要。 应定期清洁储罐，以清除其中积聚的水、污垢、细菌和污泥。 为储罐配备散装过滤系统将有助于防止被污染的燃料被转移到车辆储罐中，为您的设备提供额外的保护层。
Filtration Science makes it possible to get the most from biofuels like biodeisel and renewable diesel, optimizing performance while protecting your engines and fuel systems. Consult your fuel supplier and filter vendor for assistance with choosing the right solutions for your specific needs to avoid in-service equipment issues.
*Marc Laroque is a senior materials science engineer at Atmus Filtration Technologies. In his role, he selects, validates and approves all materials, including gaskets, plastics, adhesives and metals, for Fleetguard products globally. In addition, he investigates field return issues, analyzes root causes, and proposes solutions. He also conducts materials science training for new Atmus engineers. Marc has nearly 15 years of career experience as a materials science engineer at Cummins Filtration (now Atmus) and earned a master’s degree in materials science and engineering at SUNY Stonybrook.
