菜籽油的深加工研究——碱催化制备生物柴油

[目的]探索制备生物柴油（RME）及甘油的工艺条件。[方法]以菜籽油、工业甲醇为原料,利用氢氧化钠为催化剂与乙酸甲酯通过酯交换反应制备生物柴油（RME）,通过正交试验优化制备工艺条件,依次考察反应温度、NaOH浓度、醇油摩尔比及反应时间对菜籽油转化率的影响。[结果]随NaOH加入量增加,产量相应减少;甲醇用量在24ml对产量的影响达到最大;酯交换反应的温度不宜太高,时间也不宜过长。最佳酯交换反应条件是：反应温度为60℃,NaOH用量为油重的1．0％,醇油摩尔比为6：1,反应时间为120min,在此条件下菜籽油转化率最高,达到94．81％。红外分析检测显示,所得产物为生物柴油。[结论]该产品性能达到0#柴油指标,说明用该法生产生物柴油是可行的。     

菜籽油常压水解制备脂肪酸的研究

[目的]以菜籽油作为原料,在常压下水解制备脂肪酸。[方法]研究在常压下温度（95±5）℃水解菜籽油制备脂肪酸,讨论油水比、催化剂（浓硫酸）、乳化剂（十二烷基苯磺酸钠）用量和时间对菜籽油水解反应的影响。[结果]得出最佳反应条件为：乳化剂用量4％（W/W）,催化剂量15％（W／W）,油水比1：2,水解时间17h。在该条件下,水解产物的酸值达180．3mg／g。[结论]利用菜籽油在常压下进行水解反应,能制备出工业上常用的脂肪酸,而且转化率可达93．8％。     

正丁醇开环环氧菜籽油制备脂肪酸多元醇的研究

以菜籽油为原料,首先合成环氧菜籽油,再由合成的环氧菜籽油与正丁醇在对甲苯磺酸作催化剂的条件下,通过开环加成反应制备高羟值菜籽油多元醇。研究了水用量、正丁醇用量、反应时间、反应温度等因素对合成反应的影响,并对产物的羟值和黏度进行测试。结果表明,当水用量为50g,正丁醇用量为1mol,反应温度为70℃,反应时间为60min时,菜籽油多元醇的羟值相对较高。最后,对高羟值产物进行了红外（IR）分析。     

氧化钙催化菜籽油酯交换制备生物柴油

[目的]考察氧化钙固体碱对菜籽油与甲醇的酯交换反应性能以及催化剂的耐水性。[方法]以市售氧化钙直接作为催化剂,详细考察催化剂用量、反应时间、催化剂粒度等因素对反应性能的影响。通过在反应体系中加入水来考察催化剂的耐水性。[结果]催化剂粒度为160～200目,在65℃条件下,催化剂用量为5％,反应3h,生物柴油的转化率可以达到90．1％,此时催化剂的耐水量为0．5％。[结论]市售氧化钙对菜籽油与甲醇的酯交换反应具有良好的活性,并且具有一定的耐水性,能够直接用作生物柴油的制备。     

菜籽油酶法脱胶条件优化

[目的]寻找菜籽油的最佳脱胶工艺。[方法]利用磷脂酶Lecitase Ultra对菜籽油脱胶条件进行优化,通过单因素试验、正交试验并结合生产成本确定最佳脱胶条件。[结果]最优脱胶条件：加酶量为66.67 mg/kg,起始pH为5.5,反应温度为40℃,反应时间为4.5h。在最优条件下进行脱胶,菜籽油含磷量为5.46 mg/kg。[结论]在最优条件下脱胶效果良好。     

高效杀虫剂原料2，6-氟苯胺合成工艺的研究

[目的]优化2,6-二氯苯甲腈法合成2,6-二氟苯胺的最佳工艺。[方法]采用2,6二氯苯甲腈法合成2,6二氟苯胺,通过单因素试验,研究各工艺参数对氟代反应、水解反应和霍夫曼重排反应产率的影响。[结果]氟代反应的最佳工艺条件为：DCBN／KF为1.0：2,8,反应前期温度170～180℃,时间2h;反应后期温度230～240℃,时间4h,该条件下,反应产率为88％～90％。水解反应的最佳工艺条件为：硫酸浓度85％,反应温度70℃,反应时间4h,该条件下,水解产率为98．4％。霍夫曼重排反应的最佳工艺条件为：反应温度60～70℃,反应时间2h,溴用量16．5～17．0g。[结论]在最佳工艺条件下,2,6-二氯苯甲腈法合成2,6-二氟苯胺的产率达68.5％,且易于实现工业化。     

固定化漆酶对刚果红染料脱色降解的研究

[目的]探讨固定化漆酶脱色降解刚果红染料的最佳反应条件。[方法]以海藻酸钠为载体、戊二醛为交联剂,进行漆酶的固定化,并研究了固定化漆酶用量、染料浓度、反应温度和pH对染料脱色率的影响。[结果]固定化漆酶脱色降解刚果红染料的最佳条件为酶用量1 g,染料浓度40 mg/L,反应温度65℃,pH=4.5。在该条件下降解3 h,固定化漆酶对刚果红染料的脱色率达92.6%,重复利用5次后,脱色率仍能保持在50%左右。[结论]该研究为染料废水的有效处理提供了理论依据。     

微波辅助制备棉籽油生物柴油的研究

[目的]确定微波辅助制备棉籽油生物柴油的最佳条件。[方法]以棉籽油为原料,在微波辅助条件下,将其与甲醇反应制备生物柴油;通过正交试验考察醇油摩尔比、催化剂用量、反应时间和反应温度等条件对酯交换反应的影响,确定最佳反应条件。[结果]影响酯交换反应的因素依次为醇油摩尔比〉催化剂用量〉反应温度〉反应时间;最佳工艺条件为醇油摩尔比7∶1,反应时间3min,反应温度50℃,催化剂用量为原料油质量的1.2%,此条件下生物柴油的得率可达95%以上;该试验所得生物柴油的主要质量指标达到了美国ASTMPS121-99生物柴油的质量标准。[结论]该研究确定了利用棉籽油制备生物柴油的最佳工艺。     

环氧蛹油的制备研究

以蛹油为原料,在强酸性阳离子交换树脂催化剂作用下,通过与双氧水和冰乙酸发生环氧化反应,制取环氧蛹油;并探讨了最佳反应条件,结果显示：催化剂用量为３％、冰乙酸用量为２５％、双氧水用量为５０％,反应时间为７ｈ。     

固体超强酸催化餐饮废油酯制备生物柴油

[目的]探索低成本生物柴油的制备方法。[方法]以固体超强酸催化剂SO4^2-／Fe2O3为催化剂,餐饮废油酯和甲醇为原料,通过酯交换反应合成生物柴油。考察醇油摩尔比、催化剂用量、反应温度和反应时间等因素对酯化率的影响,并采用气相色谱法分析不同反应时间餐饮废油酯的酯化率。[结果]在一定范围内,提高醇油摩尔比、反应温度、反应时间和催化剂用量均可提高酯化率。餐饮废油酯酯交换反应制备生物柴油的最佳条件为醇油摩尔比9：1,催化剂用量为原料油质量的3％,反应时间90min,反应温度65℃,此条件下,生物柴油的酯化率可达92．8％。[结论]该研究确定了餐饮废油酯制备生物柴油的适宜条件。     

化学催化制备鱼油三甘酯

[目的]用化学催化方法制备鱼油三甘酯。[方法]采用酯交换反应,以鱼油乙酯和醋酸三甘酯为原料,制备三甘酯型鱼油,同时研究催化剂种类及用量(基于醋酸三甘酯的质量)、反应温度、物料比(油乙酯和醋酸三甘酯的摩尔比)、反应时间对鱼油三甘酯制备的影响,并通过液相色谱对鱼油三甘酯产物的成分进行定量分析。[结果]制备鱼油三甘酯的最佳条件为:催化剂为甲醇钠,用量为三甘酯质量的3.0%,反应温度为100℃,物料比为鱼油乙酯过量5%(相对于醋酸三甘酯),反应时间为2 h。在此最佳条件下制备产物三甘酯含量大于80%。[结论]通过此方法可实现鱼油乙酯向鱼油三甘酯的转化,成本较低,扩大了鱼油类产品在医药和保健品中的应用。     

硫酸氢钠催化合成氯乙酸异戊酯的研究

［目的］以硫酸氢钠为催化剂，由氯乙酸和异戊醇反应合成氯乙酸异戊酯。［方法］研究醇酸摩尔比、催化剂用量、反应时间、带水剂用量以及催化剂重复使用次数等因素对酯化率的影响。［结果］硫酸氢钠对氯乙酸异戊酯的合成具有良好的催化活性。用硫酸氢钠催化合成氯乙酸异戊酯的最佳反应条件为：氯乙酸0.10mol，异戊醇0.12mol，催化剂用量1.0g，带水剂正己烷用量15ml，74~98℃下反应1.5h，在此最佳条件下酯化率可达92.40%。［结论］为硫酸氢钠催化剂更好地应用于合成氯乙酸异戊酯的反应提供了科学依据。     

基于增粘抗温的魔芋粉-丙烯酰胺接枝共聚改性研究

[目的]合成性能优良的油井压裂胶凝剂。[方法]以高锰酸钾-硫脲为引发剂对魔芋粉与丙烯酰胺进行接枝共聚反应,研究引发剂量、接枝单体浓度、氢离子浓度、反应温度及时间对接枝率的影响,确定魔芋粉接枝丙烯酰胺的最佳反应条件。[结果]改性后产品的粘度增大,交联时间缩短,抗温性增强。以高锰酸钾-硫脲为引发剂引发魔芋粉接枝丙烯酰胺的最佳条件为:10.0 g魔芋粉溶于50 ml60%乙醇水溶液中,40℃溶胀30 min,硫脲、高锰酸钾物质的量比0.5∶1.0,硫脲浓度5 mmol/L,丙烯酰胺浓度1.41 mol/L,H+浓度0.02mol/L,60℃反应3 h,该条件下接枝率达93.68%,最大粘度为351.58 mPa.s。[结论]该研究为石油开采业中胶凝剂的改进提供了依据。     

棉粕制取生物柴油的研究

[目的]研究棉粕浸提棉籽油来制备生物柴油的工艺。[方法]以棉粕浸取棉籽油为原料,研究了不同溶剂、浸提时间、提取温度、浸提溶剂与棉粕质量比对提取率的影响,以及反应时间、醇油物质的量比和催化剂用量对酯交换的影响。[结果]浸提棉籽油的最佳工艺条件为：以环己烷：甲醇（3：1）混合液为溶剂,浸提温度60℃,浸提时间4h,溶剂与棉粕质量比为4：1（ml：g）,此时棉粕油的提取率为99.6%。最佳酯交换反应条件为：以KOH为催化剂,反应时间60min,醇油物质的量比7：1,催化剂用量1.2%,此条件下的生物柴油收率可达96.9%。[结论]为棉粕的综合利用以及生物柴油的制备提供了一定的技术支持。     

工业级茶油制备生物柴油及其结构表征

[目的]研究工业级茶油制备生物柴油的适宜条件。[方法]以茶油精炼副产物提取的工业级油脂为原料,采用碱催化酯交换法制备生物柴油,研究了工艺条件对工业级茶油转化率的影响。[结果]选择酸度不大于1、酸值小于2的工业级茶油,在甲醇用量为原料油重量的20%,KOH用量为原料油重量的0.8%的条件下,于60℃反应1.5 h,茶油转化率可达94.33%。利用红外光谱和气相色谱-质谱联用对生物柴油的结构进行了分析和表征,其主要成分为棕榈酸甲酯、亚油酸甲酯、油酸甲酯。[结论]该研究确定了工业级茶油制备生物柴油的适宜条件。