Diesel-like Fuel Obtained from Tung Oil Using Pyrolysis and Esterification Coupling

拟通过精馏法催化裂解工艺和酯化后处理工艺联用,制备低含氧量的替代柴油燃料油.采用自组装精馏法催化裂解反应装置,CaO催化剂,考察了催化裂解对裂解产物(裂解油)组分的影响.GC-MS和凝胶色谱分析显示:精馏法催化裂解工艺可有效控制裂解油的分子组成,降低平均相对分子质量.测定裂解产物的部分燃料油性能分别为:酸值59 mg/g,密度825 kg/m3、黏度4.07 mm2/s、热值41 kJ/g、冷凝点-43℃、冷滤点-22℃.裂解油经催化酯化后处理后,经FT-IR和GC-MS分析表明,其组成主要为碳链小于C24的烷烃、烯烃化合物,长链烃含量减少,C16以下的短链脂肪酸甲酯明显增多;酸值降至2.9 mg/g,羧酸含量显著降低,燃烧热值增大,进一步提高了燃料油品质和应用性能.     

介孔材料催化酯化油脂裂解产物的研究

通过水热合成制备了S2O28-促进的含锆介孔分子筛S2O28-/ZrO2-MCM-41,通过模型反应获得了对酯化反应具有较高催化活性的催化剂制备工艺条件,结果表明:在550℃下焙烧3 h的介孔分子筛,具有较高的催化活性,且在甲醇用量与热解油质量0.3∶1的条件下,催化剂可重复使用3次,酯化率仍保持85%以上。通过XRD,N2吸附脱附以及FT-IR表征了催化剂结构,将该催化剂用于油脂裂解产物的三相催化酯化实验研究。结果表明:酯化处理可将桐油裂解油中羧酸转化成酯,有效降低羧酸含量,在降低了酸值的同时还增加了燃烧热值,提高了燃料油品质。     

菜籽油裂解燃料离子液体催化酯化反应降酸工艺的研究

为了降低裂解燃料酸值,增加燃料的稳定性能,将吡啶丁烷磺酸硫酸氢盐应用于菜籽油裂解燃料的酯化反应。考察了催化剂用量、反应时间和反应温度等对酸值的影响,并在最佳优化条件下考察了裂解燃料成品的理化性质。结果表明:吡啶丁烷磺酸硫酸氢盐对催化酯化反应具有很高的催化活性。优化工艺条件为:催化剂用量1.2%、反应温度75℃、反应时间70 min,在此工艺条件下,酸值降低到1.0 mgKOH/g以下。     

光皮树油催化裂解制备生物液体燃料试验

以光皮树油为原料,采用自制负载型催化剂氧化镧进行催化裂解反应,通过单因素试验优化催化裂解工艺。结果表明：自制负载型催化剂氧化镧具有很好的催化效果。光皮树油催化裂解生物燃料最佳工艺参数为反应温度500℃,反应催化剂用量1.0％,反应时间80min。在此优化条件下,光皮树油催化裂解液相燃料油产品得率在82．0％以上。     

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。     

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。     

Ni/HZSM 5催化裂解光皮梾木油制备生物烃基燃料试验

光皮梾木(Cornus wisoniana)是一种优良的能源树种,适种面积广泛,其油脂成分主要包含油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸等。笔者以光皮梾木油为原料,采用等体积浸渍法自制Ni/HZSM 5固体催化剂进行催化裂解制备生物烃基燃料。分别考察了反应时间、反应温度和催化剂用量等因素对催化裂解反应的影响,得出最佳单因素工艺参数为反应时间60 min,反应温度440℃,催化剂用量为2.0%(质量分数),在该反应条件下液体产物产率高达79.53%;在单因素试验基础上进行响应面试验条件优化,探讨了各因素之间交互作用对产品转化率的影响,结果表明,各因素的一次项对转化率影响呈现显著水平,其中反应温度对转化率影响最为显著,最佳条件为反应时间59.1 min、反应温度443.7℃、催化剂用量2.3%(质量分数)。产品经气质联用仪(GC MS)分析可知,其主要组成成分为烷烃类、烯烃类、羧酸类、醛类和醇类物质。对所制烃基燃料经燃料性能测定,结果表明,产品接近石化燃料且具有良好的燃料性能,热值为42.720 kJ/g,密度和运动黏度等均达到0#柴油标准,值得进一步深入开展相关研究。     

利用不同工艺催化大豆油裂解制备可再生燃料油

以大豆油为原料,考察了间歇式反应工艺,旋转锥式反应工艺和精馏反应工艺3种裂解工艺对裂解产物性能的影响,并探讨了多种催化剂的催化裂解效果。结果表明,优选反应条件为:催化剂质量分数5%精馏温度320～350℃,裂解温度460～480℃,滴加速度35 g/h。在碱性催化剂Na2CO3的参与下,利用精馏反应工艺裂解大豆油产物的分子组成得到优化。通过红外光谱、气质联用和凝胶色谱对裂解产物的分析表明,产物具有较低的平均相对分子质量,主要成分为C24以下的烷烃、烯烃、醛、羧酸等。从化学组成及燃料性能来看,裂解产物的性质与石化柴油相近。     

K~+/CaO催化糠醛与甲基异丁基酮缩合制备生物航空燃料中间体

将K_2CO_3溶于去离子水后,室温下负载到活化后的CaO上,采用等体积浸渍-焙烧法制备了负载型固体碱催化剂K~+/CaO,并用XRD和CO_2程序升温脱附(CO_2-TPD)对催化剂进行表征。研究了无溶剂条件下K~+/CaO催化糠醛与甲基异丁基酮缩合制备生物航空燃料中间体——亚糠基甲基异丁基酮(F-MIBK)的反应,考察了催化剂种类、K~+/CaO负载量、反应温度、反应时间及物料比等因素对目标产物收率和选择性的影响。结果表明:糠醛与甲基异丁基酮的缩合反应是在催化剂的强碱性位上进行的,K~+的加入明显提高了CaO的碱性,K_2CO_3负载量为1%时,催化剂K~+/CaO表现出了最优的催化性能;当甲基异丁基酮与糠醛的物质的量比值为2,催化剂用量为物料质量的10%,温度140℃,反应时间3 h时,糠醛的转化率为99.1%,F-MIBK的选择性和收率分别为98.2%,97.1%。     

桐油氧化引发苯乙烯-桐油共聚物合成与降解的研究

利用桐油在空气中氧化自聚的特性,不但引发自身的聚合,还带动与苯乙烯的共聚,合成了天然产物与人工单体的共聚物。采用现代分析手段对产物结构进行了表征,探讨了这种特殊的自由基聚合反应机理。此外,还对产物的降解性能进行了研究。结果表明:桐油在空气中氧的作用下,产生过氧化物(1,4-环过氧化或过氧化氢),然后引发桐油-苯乙烯共聚。加聚方式主要以1,4加成为主。共聚物具有潜在的降解性能,而且桐油与苯乙烯的质量比为1∶3~1∶4时的降解性能较佳。综合降解和合成两方面因素,质量比1∶4时最好。     

地沟油热裂解制备燃料油的研究

为了实现地沟油的有效回收利用,采用热裂解和催化酯化工艺制备了地沟油生物燃料油,并把制得的燃料油与0#柴油调合进行台架试验测试。结果表明:通过热裂解反应,油品的物质组成发生了变化,热裂解油主要组分为C10~C18的烷烃、烯烃和羧酸等,其中烃类质量分数占64%。裂解油再经过催化酯化反应,油品的燃料性能进一步提高,所制得的生物燃料油性能如下:酸值0.29 mg/g,黏度2.58 mm2/s,热值为44 MJ/kg,冷凝点-7℃,冷滤点-3℃,各性能都符合国家生物柴油标准。台架试验测试混合燃料的动力性能和排放性能,数据表明地沟油生物燃料油对于柴油机动力性能影响甚微,排放尾气环保性能更优。     

油桐产品质量等级标准制订说明

油桐是我国特有的工业用油料树种。桐油是大宗传统出口商品，誉满全球。油脂碘价在130即为干性油。桐油碘价高达160以上，是优质干性油。为规范油桐生产和桐油等级及适应外贸出口的需要，必须制订油桐产品质量等级标准。本标准包括桐林生态系统管理和桐油质量等级2部分。     

高效桐油催干剂的制备及其催干性能研究

考察了4种催干剂异辛酸稀土(REI)、异辛酸钴(CI)、高效催干剂M2203和CQ-150B单独或配合使用时对桐油和聚合桐油催干性能的影响,结果表明:10℃时聚合桐油黏度为15 520 mPa·s,比桐油黏度(160 mPa·s)有明显增加;20℃时聚合桐油的干燥时间为72 h,较桐油干燥时间(168 h)明显缩短。异辛酸稀土和异辛酸钴单独使用时,催干效果明显低于M2203和CQ-150B;0.6%的异辛酸稀土与0.010%的异辛酸钴复配的复合催干剂,催干桐油的表干时间、实干时间分别为2和2.5 h,硬度等级为4H,附着力等级为1级;催干聚合桐油的表干时间、实干时间分别为0.67和1 h,硬度等级为5H,附着力为1级。与高效催干剂M2203和CQ-150B相比,复合催干剂色泽浅,与桐油相容性好。FT-IR和TG表征分析表明:复合催干剂催干制备的桐油漆膜交联度高、热稳定性好,该复合催干剂是一种性能优良的桐油催干剂。     

油桐良种推广试验研究

利用引种省内外油桐主产区优良光桐品种杂交选育的优良单株后代14个F_2代单株家系和省内选优获得的41个优株家系及立枝桐品种进行推广栽培试验。在200多亩林地上结合生产测定良种的增产效果,增产达39～248％。在推广试验中继续进行选择提高。利用F_2代和F_3代的相关估计单株产果量的遗传力h~2=0.455。进一步选择的5个最优家系的遗传增益(相对值)凸G′_I=31.7％;其下一代的育种植(?)_A=11.5kg(4～6龄单株产果)。为今后的良种推广,为保存和进一步提高油桐优良种质提供了依据和物质基础。     

中国油桐栽培利用与应用基础研究进展

从中国油桐栽培与利用的历史入手,分析了中国油桐栽培利用的现状及其花和生长规律的研究进展,为中国油桐的丰产、高产、稳产、优质提供了科学的理论依据;着重介绍了中国油桐有关生理生化方面的研究进展,不仅为提高中国油桐产量的提高,也为现代生物技术应用于中国油桐的生产提供了理论基础．     

聚合桐油——天然生漆改性涂料及其性能的研究

本文在传统制作工艺的基础上,在生漆与聚合桐油的混合阶段,引入了高速分散搅拌,研磨两种方法,从而使生漆与聚合桐油的偶连更加紧密,分散更加均匀,从而达到干燥时间短,涂层均匀,性能稳定。试验表明：基于生漆与桐油的成本差距巨大的考虑,按照经济性与技术性相统一的原则,认为在春秋季节,生漆与桐油的最佳搭配比例是4∶6,在夏冬季节,生漆与桐油的最佳搭配比例是6∶4。通过涂刷,涂层表面的物理性能漆膜附着力达到国标1级,抗冲击性60～70 cm,涂层表面硬度达到了国标铅笔2 H,表面光泽度120%,柔韧性1.0 mm。进行的耐碱性、耐酸性、耐盐性、97﹟汽油、沸水中进行耐腐蚀性以及在200℃时的耐热性的性能测试,表现良好。     

含氮杂环桐油基硬质聚氨酯泡沫塑料的制备及性能表征

环氧桐油酸甘油单酯(EGTO)与三(2-羟乙基)异氰尿酸酯(THEIC)发生开环反应合成含氮杂环桐油基多元醇(PTOT),并以PTOT部分取代苯酐聚酯多元醇(PAPP)制备含氮杂环桐油基硬质聚氨酯沫塑料。采用FT-IR、~1H NMR、TG和万能试验机等测试手段对产物的结构和性能进行表征。研究结果表明:通过开环反应可以制备得到羟值为378.42 mg/g,黏度(25℃)为1.84 Pa·s,酸值低于0.8 mg/g,水分低于0.1%的PTOT。随着PTOT替代量的增加,泡沫的极限氧指数(LOI)增大,由19.7%上升至23.0%;而压缩强度和热稳定性呈现下降趋势,由0.85 MPa降至0.59 MPa,初始热分解温度由276.0℃降至273.5℃。添加适量的纤维素能够增强硬质聚氨酯泡沫塑料的压缩性能而保持其阻燃性能和热稳定性不降低。