固体碱催化菜籽油合成生物柴油的研究

为了探索低成本高效率的催化合成生物柴油,制备了K2CO3-人造沸石固体碱催化剂,并运用X射线晶体衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和综合热分析仪(TG-DSC)对催化剂进行表征,同时研究了利用该催化剂催化菜籽油制备生物柴油的工艺条件。研究结果表明:在550～650℃范围内,K2CO3在人造沸石表面形成具有强催化活性的新晶相,分散在人造沸石表面,使催化活性增加。制备催化剂的最佳工艺为:催化剂制备温度550℃、催化剂用量为原料油质量的6%、醇油物质的量比15/1、反应温度70℃、反应时间3h,生物柴油产率可达97.4%。该工艺具有催化剂制备工艺简单,生物柴油产率高等优点。     

高温水化法在光皮树果实油脱胶中的应用研究

采用高温水化法,通过正交试验设计,对低温压榨法制备的光皮树果实油进行脱胶工艺参数优化。在加水量25mL/50g油、温度90℃和水化时间20min时,其油脂中胶质的脱除效率可达83.66%。     

基于人工神经网络的固体碱催化制备生物柴油工艺优化

为了获得最优工艺条件,在单因素试验的基础上,利用正交试验和人工神经网络研究了固体碱氧化钡催化酯交换制备生物柴油的工艺.研究结果表明,以正交试验数据为基础,利用人工神经网络的反向传播BP算法建立网络预测模型能够较准确地预测不同反应条件下生物柴油的转化率.由此得到优化的工艺条件为:甲醇用量为油质量的30%,催化剂用量为油质量的1.0%,反应时间为2.5h,油浴温度为80℃,模型预测转化率为94.65%,实际转化率为96.82%,相对误差为2.24%,说明建立的模型能够反映样本自身的内在规律.     

负载型固体碱催化合成单硬脂酸甘油酯

以硼酸甘油酯为中间体,采用KNO3/ZrO2作催化剂,合成单硬脂酸甘油酯。利用正交试验探讨物料摩尔比、反应温度、反应时间、催化剂用量对单硬脂酸甘油酯含量的影响。结果表明:影响单硬脂酸甘油酯含量的因素主次顺序为:物料摩尔比>反应温度>反应时间>催化剂用量;最佳合成条件为当物料摩尔比(中间体:硬脂酸)=6:1、反应温度230℃、反应时间1.2h、催化剂用量2.5%(相对硬脂酸质量分数)。在最佳条件下单硬脂酸甘油酯含量为66%。     

生物柴油的K2CO3负载水滑石催化制备工

采用浸渍法制备K2CO3负载水滑石生物柴油催化剂,确定制备条件为:K2CO3负载量20%、共混温度80℃、焙烧温度600℃、焙烧时间6h.用该催化剂催化菜籽油转酯化制备生物柴油,考察了反应时间、醇油比、催化剂用量及反应温度对反应转化率的影响,采用气相色谱测定了脂肪酸甲酯的转化率.通过单因素试验确定了菜籽油转酯化反应的条件为:反应温度60℃,醇油比12,反应时间60min,催化剂用量4%,转化率达96.9%.用X射线衍射分析和热重分析对催化剂结构进行表征,结果显示催化剂活性与其晶相有关.     

超声波辅助下固体酸催化棉籽油制备生物柴油

探讨了超声波辅助条件下采用新型固体酸S2O82-/A l2O3-ZrO2-La2O3替代传统的液体酸、碱催化剂,催化棉籽油与甲醇进行酯交换反应制备生物柴油。考察了超声波频率、功率、固体酸催化剂用量、醇油摩尔比、反应温度等因素对产物中甲酯含量的影响。结果表明,在超声波辅助下,固体酸催化剂对棉籽油酯交换具有较好的催化活性和稳定性,产物与催化剂易于分离。在超声波频率28 Hz、功率80 W、反应温度140℃、醇油摩尔比15∶1、固体酸催化剂用量为油质量的4%的条件下,反应3 h产物中棉籽油甲酯含量达到97.1%,催化剂重复使用十次甲酯含量可维持在90%左右。     

复配乳化剂乳化生物油/柴油技

以非离子表面活性剂为乳化剂,对生物油和柴油混合制备乳化油技术进行了研究.以乳化油稳定性为评价指标,研究了乳化剂的选择,并考察了HLB值、乳化温度、乳化时间对乳化油稳定性的影响.试验结果表明:在乳化温度为30～50℃的条件下,以2%的司班80和吐温80复配液并辅以0.1%的正辛醇构成的HLB值为8的乳化剂乳化含有5%生物油和柴油的混合液,可以形成油包水(W/O)型乳化油,其稳定时间可达60h;显微镜照片显示,乳化油中粒径为5～15μm的生物油液滴占60%以上.     

餐厨废油脂肪酸固体酸催化气相反应制备生物柴油

为实现高酸值油料更加高效、绿色的生物柴油制备,以餐厨废油水解后脂肪酸为原料,采用强酸性阳离子交换树脂为固体酸催化剂,在气相反应条件下进行酯化反应制备生物柴油。采用正交试验设计的方法考察了催化剂用量、反应时间、反应温度等因素对酯化效果的综合影响,获得最佳的工艺条件为:催化剂质量分数15%,反应时间60 min,反应温度105℃。在此条件下催化剂可重复使用5次,制备的生物柴油酸值(以KOH计)仅为0.64 mg/g,酯化率可达99.65%,产品达到GB/T 20828—2007相关标准。     

碳基固体酸催化大豆油与乙醇酯交换制备生物柴油

以蔗糖为原料,氯磺酸为磺酸化试剂制备了碳基固体酸催化剂,研究了在大豆油与乙醇的酯交换制备生物柴油中的催化性能,考察了乙醇与大豆油的摩尔比、催化剂用量(在大豆油中的质量分数)、正庚烷在大豆油中的质量分数和反应时间的影响。用XRD、FT-IR、N2-吸附、元素分析、热分析和酸碱电位滴定,结果表明:碳基固体酸催化剂是由键联高密度-SO3H基团的芳香碳薄层组成的中孔无定形碳,且在大豆油与乙醇酯交换反应中具有较好的催化活性。在醇油摩尔比为6:1、催化剂占大豆油的的质量分数为5.0%、正庚烷占大豆油的的质量分数为30.0%和反应时间6.0h的条件下,生物柴油的产率可达98.33%。     

文冠果种仁油与棉籽油制备生物柴油对比实验

通过酯交换实验制备了以新疆产的文冠果种仁油和棉籽油为原料的两种生物柴油。采用气相色谱方法对其脂肪酸甲酯组分进行了分析;考察了两种生物柴油的部分理化性质,并与0号柴油和国外生物柴油的标准进行对比。重点分析了生物柴油中脂肪酸甲酯组分分布对其理化性能的影响。实验结果表明,文冠果种仁油无需进行脱酸预处理,而各项理化指标均达到要求,更适合制备生物柴油。     

CaO催化剂催化橄榄油制备生物柴油

近年来能源危机加剧,矿物质能源日益短缺,开发新的能源产品替代石油已迫在眉睫.生物柴油作为内燃机代用燃料,以其优异的环保性和可再生性受到世界各国的重视.生物柴油是指以动植物油脂、废餐饮油等为原料,经酯化反应得到的脂肪酸酯类燃料.为此,以橄榄油为原料,以CaO为催化剂,采用异相碱催化法,研究了橄榄油在碱性催化剂的作用下与甲醇经酯交换反应制备生物柴油的工艺条件.实验得出:醇油摩尔比为6:1,催化剂用量为油重的2%,反应温度为60℃,反应时间为4h,酯交换反应转化率可达95.49%.     

茶叶籽油甲酯化制备生物柴油的反应动力学研究

在醇油摩尔比为9∶1、催化剂氢氧化钾用量占油重1.0%的条件下,研究了60℃和70℃下茶叶籽油甲酯化制备生物柴油的反应动力学,采用Origin软件拟合曲线方程,建立了茶叶籽油甲酯化反应的宏观动力学模型。研究结果表明:茶叶籽油甲酯化反应为1.3级反应,活化能为29.22KJ·mol-1·K-1,频率因子为2.5×104mol·L-1·min-1。      

小桐子油制备生物柴油在柴油机上的试验

研究了利用小桐子油制备生物柴油的方法,找到合适的反应条件为甲醇约占油重的25%、催化剂NaOH占油重的1%、反应温度50～65℃、反应时间60～90min.通过对比试验,研究柴油机燃烧小桐子油制取的生物柴油和普通柴油对发动机经济性、动力性和排气烟度的影响.研究结果表明:燃烧小桐子油B20和B100,发动机启动性能良好、运转正常,动力性能与普通柴油基本相同,影响幅度不超过3%,油耗最多增加了10%;在供油提前角和喷油压力保持不变的情况下,燃用生物柴油可以较大幅度降低柴油机的排气烟度,最大降幅近70%.     

生物质热解生物油/柴油乳化燃料的制备与试验

制备了生物油/柴油乳化燃料并在柴油机台架上进行了试验.试验用生物油是在流化床反应器上对玉米秸秆粉进行热解试验获得的.将生物油与0号柴油以及适量的乳化剂混合,通过均质机均质,得到生物油/柴油乳化燃料.在ZS1110型柴油机台架上进行两种不同配比的生物油/柴油乳化燃料的发动机台架试验,得出了柴油机燃用生物油/柴油乳化燃料和纯柴油的负荷特性和排放特性曲线,并且对乳化燃料和纯柴油的油耗率和有效热效率进行了对比.研究结果表明:生物油体积分数为15%的生物油/柴油乳化燃料较纯柴油有明显的节油效果,最大节油率可达10%;NO、CO的排放也优于纯柴油的排放.     

生物油/乙醇/柴油混合燃料在柴油机上的应用

生物油/乙醇/柴油混合燃料(BE-diesel)互溶性好、稳定性高,能有效地降低发动机有害物排放;当柴油含量一定时增加生物油的添加量可以提高混合燃料的低热值和十六烷值,有助于提高动力性能,是较有发展潜力的替代燃料。本文主要从理化性质、稳定性、动力性能和排放等方面介绍BE-diesel应用于柴油发动机的研究进展,并指出其发展方向。     

元宝枫油制取生物柴油的工艺优化

通过两步法制取元宝枫生物柴油.第一步采用浓H2SO4催化、甲醇预酯化对元宝枫油进行降酸、脱水处理,使其酸值降至小于1.第二步采用KOH催化、酯交换反应制取生物柴油.对两步法制取生物柴油的工艺条件进行了试验研究,并通过气相色谱分析了生物柴油的脂肪酸中酯组成及含量,同时对生物柴油的性能参数进行了检测.结果表明,第一步工艺条件为:醇油摩尔比6,催化剂质量分数0.6%,反应温度50℃,反应时间90 min;第二步最佳工艺条件为:醇油摩尔比6,催化剂质量分数0.9%,反应温度60℃,反应时间50 min,可使元宝枫油转化率达99%以上.气相色谱分析表明:元宝枫生物柴油中18～20碳脂肪酸甲酯质量分数为91.54%,其中油酸甲酯质量分数为37.03%,亚油酸甲酯质量分数为41.37%.     

微波裂解光皮树油皂化物脱羧制备烃类燃料研究

以光皮树果实油脂通过皂化反应获得的皂类为研究对象,利用微波裂解选择性加热优势开展皂类脱羧制备烃类燃料研究。通过气质联用等方法对裂解产物的分析表明,单纯钠皂微波裂解所得到液态产物一般都在皂类干质量的70%以上,裂解液态产物的密度为0.850～0.875g/cm3,运动粘度为2.09～2.85mm2/s,与柴油的性质基本相似。裂解液态产物中最高峰是十五碳烯,证实脱羧是皂类微波裂解的主要反应形式。     

微波促进非均相催化生物柴油制备的研究进展

从非均相酸和碱催化转酯化反应的角度,综述了微波促进生物柴油制备的国内外研究进展。在微波辅助下非均相催化过程具有反应速率快、节能、环境友好、产物分离简便的优点。非均相催化剂以固体酸或者固体碱催化剂为主,反应在10～30min内完成,转化率与传统加热方式相当或者更高,所采用的固体催化剂具有可重复利用性。     

餐饮废油酯交换制备生物柴油的试验研究

生物柴油是清洁可再生能源,已受到世界各国越来越多的关注。为此,以上海交通大学食堂的餐饮废油为原料,以自制的SO42-/ZrO2-Al2O3固体超强酸作为催化剂,在试验室规模的反应装置中,采用酯交换法进行了餐饮废油酯交换制备生物柴油的试验研究。结果表明,收集的餐饮废油适合作为生产生物柴油的原料,在醇油摩尔比6:1、催化剂含量1%、反应温度70℃和反应时间2h的条件下,生物柴油转化率达到78%。生物柴油的密度、灰分、运动粘度和凝点的指标符合我国国标0号柴油质量标准。     

酯交换技术制备生物柴油催化剂研究进展

综述了酯交换方法生产生物柴油催化剂的研究进展,介绍了每类催化剂的优缺点,并指出了今后发展酯交换技术制备生物柴油的可行方法。