高酸价酸化油制备生物柴油研究

以酸化油为原料两步法制备生物柴油,以对甲苯磺酸作为催化剂,采用分段反应的预酯化工艺先将酸化油脂中的脂肪酸转变为脂肪酸甲酯(FAME),然后再碱催化酯交换反应得到生物柴油.考察了甲醇与脂肪酸物质的量之比(醇酸比)等不同条件对预酯化反应的影响.通过正交试验得到最佳的预酯化反应条件并研究了油脂酸价对碱催化酯交换的影响.试验结果表明,各因素对酯化反应影响大小依次为反应温度、催化剂用量、醇酸比和反应时间,预酯化最优化的工艺条件为:醇酸比10∶1,催化剂用量3%,反应时间150min,反应温度70℃,通过分段反应的预酯化工艺,反应时间缩短了1h,催化剂回收率达到90%以上.进行碱催化酯交换的油脂要求酸价不能大于4mg/g.     

固体碱催化沉香籽油制备生物柴油的研究

沉香籽在南方资源量大,内含油脂丰富,其中C18组分高达80.4%,在我国能源短缺的大背景下具有重要的开发意义。本研究自制负载型固体碱催化剂KF/CaO用于催化沉香籽油进行酯交换反应制备脂肪酸甲酯类生物柴油。通过表征发现催化剂KF/CaO微观呈多层片状结构,比表面积为107±0.5 m2/g,碱强度H_=15.0~18.4。通过酯交换反应发现KF/Ca O催化剂具有较好的催化效果,酯交换转化率达到98.7%,能够保持高转化率重复使用3次。生物柴油产品主要指标符合GB/T 20828-2014的要求,红外谱图显示符合脂肪酸甲酯官能团的特征。     

超声波辅助光皮树油酯交换制备生物柴油的研究

采用超临界CO2萃取光皮树油脂,研究了超声波辅助条件下光皮树油脂酯交换反应制备生物柴油,考察了不同因素对酯交换率的影响.结果表明光皮树油脂酯交换制备生物柴油的最佳工艺参数为:光皮树油45.9 g,超声波频率50 Hz,超声波功率180 W,醇油物质的量比6∶1,催化剂质量分数1.1%,反应温度60℃,反应时间80 mi...     

富酸油脂无催化快速酯化降酸工艺研究

对富酸油脂进行了甘油无催化酯化降酸的研究,通过实验优化得到了最佳反应条件：甘油与脂肪酸的物质的量比为1.2∶1,反应温度为240℃,反应2 h,酸值即可降至1.66 mg/g以下。优化工艺实现了富酸油脂2 h内快速降酸的目的,且所得产品可直接通过酯交换反应制备生物柴油,FT-IR分析确认了羧酸的消失和甘油酯的形成。GPC分析结果表明了降酸后油脂的组成为甘油三酯21.93%、甘油双酯37.93%和甘油单酯40.14%,所得生物柴油组成仅为脂肪酸甲酯。此外,该工艺的完善还直接补全了“不同酸值油脂制备生物柴油的工艺路线图”,对生物柴油行业发展具有一定的借鉴价值。     

油茶籽残饼油制备生物柴油研究及工艺优化

研究了油茶籽残饼油制备生物柴油碱催化酯交换反应动力学过程,探索了反应动力学因素醇油物质的量比、催化剂用量、反应温度和反应时间对生物柴油得率的影响.正交试验结果表明,油茶籽残饼油酯交换反应的理想条件为:反应温度70℃,醇油物质的量比为6:1,催化剂用量为油质量的0.6%,反应时间90 min;此条件下生物柴油得率为94.43%.经权威机构检测,所制得生物柴油主要性能指标完全符合国家标准GB/T 20828-2007,具有广阔的应用前景.     

静态混合管式反应器连续化制备生物柴油的动力学研究

以棉籽油和甲醇为原料,利用自制的静态混合管式反应器,在催化剂和共溶剂的共同参与下连续化制备生物柴油,研究其反应动力学。当催化剂KOH用量为油脂质量的0.6%,甲醇和棉籽油物质的量之比(醇油比)为28∶1,共溶剂丁酮与油脂体积比为1.5∶1,反应温度分别为45、50、55、60、65℃时,进行酯交换反应动力学研究。结果表明利用静态混合管式反应器连续化制备生物柴油反应的表观反应级数为1.3,活化能为11.74 kJ/mol。连续化反应的时间可控制在15 min内,并且在适宜的反应条件下,酯交换反应的转化率高于98%。     

乌桕梓油酸碱催化法制备生物柴油的研究

以乌桕梓油为原料,采用酸碱催化法制备生物柴油,探讨温度、醇油比、催化剂含量等因素,在碱催化酯交换反应过程中对生物柴油转化率的影响。结果表明,随着温度、醇油比、催化剂含量的升高,乌桕梓油的转化率呈上升的趋势;在温度60℃,醇油比6∶1,KOH 1%的条件下,生物柴油的转化率可达98.84%,基本性质符合生物柴油的国家标准和0#柴油的国家标准。表明,乌桕籽可以作为制备生物柴油的一种良好原料。     

MCM-41分子筛膜的制备、改性及其在酯交换反应中的应用

采用原位水热合成法在氧化铝陶瓷膜(CM)表面原位合成出了孔道规则有序的MCM-41/CM分子筛膜。再采用浸渍法将SO2-4/Zr O2负载在MCM-41/CM分子筛膜上对MCM-41进行酸改性,制得负载型固体酸催化剂SO2-4/Zr O2/MCM-41/CM,并用于催化棕榈油与甲醇的酯交换反应制备生物柴油。结果表明,当Zr(NO3)4的浓度为0.4 mol/L、硫酸浓度为2 mol/L、焙烧温度为550℃时,制备出的负载型固体酸催化剂SO2-4/Zr O2/MCM-41/CM活性最高。通过考察反应条件对酯交换反应的影响,得出最佳的反应条件,即当催化剂用量5%(以活性组分负载率计)、反应时间为60 min、反应温度为100℃、醇油物质的量之比为10∶1时,脂肪酸甲酯的收率可达92%以上,重复使用5次后,脂肪酸甲酯收率仍达80%以上。     

文冠果籽油生产生物柴油方法的研究进展

概述了利用碱催化法,固体酸催化法和生物酶法制备文冠果籽油生物柴油的研究进展,比较了3种制备方法的优劣:碱催化法是比较成熟的工业化方法,被广泛采用,具有反应快、成本低的特点,但污染大;固体酸催化法优点是反应快,温度低,无环境污染,催化剂和共溶剂还可循环利用;生物酶法对游离脂肪酸和水不敏感,醇用量小,无污染,但成本高、反应慢。提出了影响文冠果籽油生物柴油产业化发展的因素及对策。     

管道式连续化制备生物柴油节能及经济性评估

对年产1000t管道式反应过程进行了节能分析,利用中试相关数据,讨论了管道式连续化制备生物柴油能耗状况.结果表明,与传统釜式酯交换反应相比,管道式反应由于采用了共溶剂技术,使油脂酯交换反应时间由2h缩短到20 min,大大缩短了反应周期,提高了生产工段安全性,使生物柴油产品综合能耗由釜式反应的28.669 kg/t(以...     

响应面法优化钙基固体碱KF/CaO催化沉香籽油制备生物柴油

采用固体碱KF/Ca O催化沉香籽油进行酯交换反应制备生物柴油(脂肪酸甲酯),通过扫描电镜、X射线衍射和傅里叶红外的表征发现KF/Ca O呈多层片状结构,具有较大的比表面积(107±0.5)m~2/g,催化活性主要成分为KCa F3,红外谱图验证了Ca—O—F晶格的存在。单因素试验对影响催化酯交换反应的各因素进行优化,得出较佳范围为:反应时间100 min、催化剂用量2.0%、醇油摩尔比8∶1、反应温度79℃。单因素试验基础上采用Design-Expert软件Box-Behnken模块进行响应面试验条件优化,探讨了催化剂用量(A)、反应温度(B)、醇油摩尔比(C)、反应时间(D)4个因素及各因素间交互作用对转化率的影响,结果表明各因素一次项对转化率都呈高度显著水平,最佳条件为:反应时间107.2 min、催化剂用量2.02%、醇油摩尔比8.36∶1、反应温度79.14℃,所制备的生物柴油能够满足国标要求。     

生物质碳基固体酸催化剂在纤维素水解中的研究进展

综述了生物质碳基固体酸催化剂催化纤维素水解的最新研究进展,首先介绍了催化剂制备的原料及方法,包括热解炭化-磺化法、硫酸炭化-磺化法、水热炭化-磺化法以及热解炭化-氧化-磺化法等,分析了催化纤维素水解的机理,简述了催化剂活性评价方法及促进水解反应的辅助方法,并展望生物质碳基固体酸催化剂在纤维素水解中的应用前景及发展方向。     

林产废弃物热解生物油酯化-复配提质的研究

湖南是林业大省,具有丰厚的林产资源,其中林产废弃物通过热解技术获得可再生能源生物碳、燃气和生物油。本实验采用酯化和复配调和技术对生物油的提质进行了研究,首先自主合成的固体酸催化剂Al_2O_3-HZSM-5,通过XRD、FT-IR和SEM进行了表征分析,发现催化剂的晶型和结构完整,具有较大的比表面积和较多的活性点位,有利于催化酯化反应的进行。将其用于催化生物油的酯化反应,原料酸值降至1.09 mg KOH/g,再与甲醇复配获得改性燃料油,其热值为21.3 KJ/g,运动粘度3.4mm~2·s~(-1),可用于锅炉、燃油灶等粗放型设备的应用。     

微波制备纳米固体超强酸SO4^2-／ZrO2及催化合成乳酸丁酯的研究

固体超强酸作为酯化反应的催化剂，充分显示了该类催化剂酸强度高、催化活性好、无污染等优点，但这类多相催化反应体系往往存在反应界面小、传质阻力大等弊端，当固体微粒达到纳米级就可以扩大其表面积，提高其催化活性。本采用微波法成功制备出纳米级固体超强酸SO4^2-／ZrO2.同时将其用于催化酯化合成乳酸正酯，并优化了合成乳酸正酯的工条件。     

Conversion of Xylose to Furfural Using Solid Acid SO24-/ZrO2 as Catalyst

为了使呋喃甲醛的制备过程绿色化,以ZrOCl2为原料,利用沉淀-浸渍法初步制备了SO24-/ZrO2固体酸,并应用于催化木糖制备呋喃甲醛的反应.采用L9(34)正交试验确定了适宜的反应条件:木糖质量浓度10g/L、催化剂用量20 g/L、反应温度220℃、反应时间3h.之后采用单因素试验考察了催化剂制备条件对呋喃甲醛产率的影响.得到的催化剂最佳制备条件为:H2SO4浸渍浓度1.0 mol/L、焙烧温度550℃、焙烧时间5h,呋喃甲醛产率达最大值47％.实验结果表明:SO24-/ZrO2固体酸在催化木糖制备呋喃甲醛方面,具有较大发展潜力.     

催化木糖制备 呋喃甲醛的研究

为了使呋喃甲醛的制备过程绿色化,以ZrOCl2为原料,利用沉淀-浸渍法初步制备了SO42-/ZrO2固体酸,并应用于催化木糖制备呋喃甲醛的反应。采用L9(34)正交试验确定了适宜的反应条件:木糖质量浓度10 g/L、催化剂用量20 g/L、反应温度220℃、反应时间3 h。之后采用单因素试验考察了催化剂制备条件对呋喃甲醛产率的影响。得到的催化剂最佳制备条件为:H2SO4浸渍浓度1.0 mol/L、焙烧温度550℃、焙烧时间5 h,呋喃甲醛产率达最大值47%。实验结果表明:SO42-/ZrO2固体酸在催化木糖制备呋喃甲醛方面,具有较大发展潜力。     

乌桕籽制取生物柴油研究初报

以乌桕籽为原料,进行油脂提取,并对其理化性质及乌桕油脂脂肪酸组成进行分析,全籽干基含油率31.54%,果仁干基含油率65.76%,总脂肪酸含量92.63%,脂肪酸平均分子量273.36 g/mol。在特定的温度和压力下,采用一定的醇油比与碱性催化剂一起进行酯交换反应,制取生物柴油,并对转化后的生物柴油与0~#柴油勾兑后,参照0~#柴油进行了理化性质测定,各项指标达到了0~#柴油的质量要求,其中十六烷值为45,馏程95%时馏出温度为352.5℃。     

促溶剂法制备光皮树油生物柴油研究

以光皮树油和甲醇为原料制备生物柴油,以丁酮作促溶剂,KOH做催化剂,考察反应时间、温度、催化剂、甲醇与油脂摩尔比对光皮树油转化为生物柴油得率的影响。得到光皮树油制备生物柴油的工艺条件:醇油摩尔比为6,温度65℃,催化剂为油脂质量的0.8%,反应时间为8 min,精制生物柴油得率为96%。     

磁性固体催化剂催化制备生物柴油的研究

乌桕是我国特有的四大木本油料树种之一,本研究用磁性固体催化剂催化乌桕梓油制备生物柴油。通过正交试验得出最佳条件下的酯化率为95.59%;气相色谱检测表明:由乌桕梓油制备的生物柴油的主要成分是C16∶0、C18∶0、C18∶1、C18∶2和C18∶3的脂肪酸甲酯。     

微波制备纳米固体超强酸SO_4~(2-)/Zr0_2及催化合成乳酸丁酯的研究

固体超强酸作为酯化反应的催化剂,充分显示了该类催化剂酸强度高、催化活性好、无污染等优点,但这类多相催化反应体系往往存在反应界面小、传质阻力大等弊端,当固体微粒达到纳米级就可以扩大其表而积,提高其催化活性。本文采用微波法成功制备出纳米级固体超强酸SO42-/Zr02。同时将其用于催化酯化合成乳酸正酯,并优化了合成乳酸正酯的工艺条件。1.实验部分1.1试剂及仪器正丁醇、乳酸、氯化锆、氨水(25%-28%)、聚乙二醇和浓硫酸(95%-98%)均为分析纯。纳米级和普通的固体超强酸SO42-/Zr02均自制。NNS570MFS型微波炉,日本Panasonic公司生…