稀土固体超强酸SO42-/SnO2-CeO2催化合成生物柴油

以工业棕榈酸和甲醇为原料,采用溶胶-凝胶法制备稀土固体超强酸催化剂SO42-/SnO2-CeO2,催化合成生物柴油。考察了稀土氧化铈添加量、焙烧温度、焙烧时间、硫酸浓度、醇酸质量比、催化剂用量和反应时间对酯化反应的影响。结果表明,当氧化铈添加量为5%时,在2.0 mol/L硫酸浸渍后,于550℃下焙烧3 h制备的催化剂性能最好。正交试验结果表明,合成生物柴油的优化条件为醇酸质量比为15∶25,催化剂用量为棕榈酸质量的4%,反应时间为4 h,在此条件下,酯化率为95.4%。经GC-MS分析,酯产物主要为直链十六烷酸甲酯和10-十八碳烯酸甲酯。     

大豆酸化油制备生物柴油的研究

试验研究了大豆酸化油在复合酸催化剂的作用下与甲醇发生转酯化和酯化反应生成脂肪酸甲酯(生物柴油)的最佳反应条件.试验结果表明,该酯化及转酯化反应的最佳操作条件:复合酸催化剂的用量为大豆油质量的5%、油醇摩尔比为1:6、反应时间为6h、反应温度为65℃.     

对甲苯磺酸催化麻疯树油甲酯化的实验研究

实验研究了麻疯树油在对甲苯磺酸催化剂的作用下与甲醇发生转酯化反应生成脂肪酸甲酯(生物柴油)的情况.实验结果表明,该转酯化反应的最佳操作条件为催化剂用量为麻疯树油量的5% 、油醇摩尔比为1∶ 3、反应时间为30 min、反应温度为70℃.     

油酸异丙酯的催化制备与动力学分析及其低温流动性

在自行设计的反应装置中,研究以对甲苯磺酸为催化剂制备油酸异丙酯的最佳反应条件:反应温度为80℃、反应时间为4 h、催化剂用量为3%、醇酸体积比为2∶1;对甲苯磺酸循环使用7次,活性很稳定。并对此酯化反应进行动力学分析,得出表观反应级数为1级,活化能Ea=24.0 k J/mol,频率因子A=611.1,反应动力学模型为-d CA/dt=611.1e -24000/RT CA。最后对油酸异丙酯及其与小桐子生物柴油混合物的低温流动性能进行研究,油酸异丙酯的凝点温度为-25.0℃、冷滤点温度为-14.5℃,运动粘度为6.18 mm2/s,采用与小桐子生物柴油调和的方法可以很好地改善生物柴油的低温性能和油酸异丙酯的流动性能。     

固体碱催化猪油制备生物柴油

运用实验研究和理论分析相结合的方法,阐述猪油和甲醇在CaO催化剂作用下进行酯交换反应制取生物柴油的基本原理和操作方法,分光光度法测定甘油含量,计算生物柴油转化率,得出以CaO催化猪油制取生物柴油的适宜反应条件。结果表明:CaO做催化剂时,催化剂用量为2.0%,醇油物质的量比为6∶1,反应时间为150min,温度为60℃进行磁力搅拌,反应产率最高可达93.68%。     

响应曲面法优化固体碱催化制备生物柴油的工艺

以固体碱硅酸钠为催化剂进行酯交换反应制备生物柴油,采用响应曲面法中的Box-Behnken模式对影响生物柴油转化率的4个主要因素(温度、催化剂用量、反应时间、醇油物质的量比)进行优化.建立生物柴油转化率的二次多项回归模型方程,并对回归方程系数进行显著性检验和方差分析.试验结果表明:当反应温度为66℃、催化剂用量为大豆油质量的2.1%、反应时间为7h、醇油物质的量比为8.6:1时,生物柴油的转化率最高,最高转化率预测值为75.78%,与实测值基本相符,优化模型有效可靠.     

脂肪酶催化地沟油生产生物柴油的新工艺研究

试验研究了以地沟油为原料,在脂肪酶作用下与甲醇发生酯交换反应制备生物柴油的工艺条件,通过单因素试验和正交试验对该工艺的操作条件进行优化,得到最佳的工艺条件为醇油摩尔比为2∶1,脂肪酶催化剂用量按每克油脂90 U添加,正己烷和水添加量均为油重的10%,反应温度为20℃,反应时间为28 h,甲酯得率为97.12%。该新工艺与传统工艺相比,具有操作简单,转化率高,成本低,可重复性好等优点,有利于为酶法制备生物柴油的产业化发展提供一定理论基础。     

生物柴油新型抗氧化剂没食子酸异丁酯的制备及性能研究

采用稀土固体超强酸SO2-4/Ti O2/La3+为催化剂,对没食子酸和异丁醇催化酯化合成没食子酸异丁酯的影响因素及没食子酸异丁酯的抗氧化性能进行了研究。试验结果表明:异丁醇和没食子酸摩尔比为40:1、反应温度为75℃、催化剂用量为5%和反应时间为3.5 h时产率最高;在此最优条件下进行催化剂再生重复循环试验,证明稀土固体超强酸SO2-4/Ti O2/La3+具有良好的循环使用性能,可再生重复使用。没食子酸异丁酯对植物油脂及其生物柴油均具有较好的抗氧化性能,抗氧化效果十分明显。     

黄连木油制备生物柴油的中试研究

在100L反应釜中进行制备黄连木生物柴油的中试试验,研究了反应温度、甲醇用量、催化剂用量、搅拌速率和反应时间对转化率的影响。试验结果表明最佳反应条件:反应温度60℃,甲醇用量为油重的20%,催化剂KOH用量为油重的1.2%,搅拌速率为150r/min,反应时间为60min,此时转化率达最高值93.6%。所得生物柴油基本达到GB/T20828-2007《柴油机燃料调合用生物柴油(BD100)》所规定的技术要求,净热值达到0#柴油的89.7%。油耗对比试验表明,燃用纯生物柴油后直喷柴油机油耗率增加12.2%。     

稻草“两步法”酸水解制备乙酰丙酸的研究

以稻草为原料,采用"两步法"稀酸水解制备乙酰丙酸,考察了反应时间、反应温度、固液比(质量比,下同)、酸的质量分数对还原糖转化率和乙酰丙酸收率的影响。研究结果表明,酸水解制糖的较佳反应条件:反应时间为35 min,反应温度为220℃,固液比为1∶15,酸质量分数为6%时,还原糖转化率为28.45%。生成乙酰丙酸的较佳反应条件:反应时间为40 min,反应温度为250℃时,乙酰丙酸的收率为34.14%。用IR对产品进行结构表征,证明其结构正确。     

菜籽油在亚临界水中的水解反应动力学模型研究

以菜籽油为生物柴油制备原料,研究菜籽油在亚临界水中的水解反应动力学方程.实验结果表明：菜籽油在亚临界水中的最佳反应条件为：反应温度290℃,反应时间40 min,反应压力24 MPa,油水体积比为1∶3（摩尔比为1∶220）,转化率最高可达到97％.同时,对此最佳反应条件下的水解反应进行动力学分析,确定了菜籽油在亚临界水中水解反应动力学模型参数：平均反应级数为0.7766,活化能为61.49 kJ/mol,频率因子为7 261.     

氨基磺酸非均相催化菜籽油及废油脂制备生物柴油

采用正交试验和单因素试验的方法研究了氨基磺酸催化菜籽油及废油脂与甲醇的酯交换过程,考察了醇油物质的量比、催化剂用量、反应温度和反应时间对反应收率的影响。结果表明:菜籽油酯交换的最佳反应条件为醇油物质的量比6∶1,氨基磺酸用量为原料油质量的1.0%,反应温度60℃,反应时间20 min,此工艺条件下,脂肪酸甲酯的收率达到95.6%;废油脂酯交换的最佳反应条件为醇油物质的量比8∶1,氨基磺酸用量为原料油质量的1.0%、反应温度65℃,反应时间30 min,此工艺条件下,脂肪酸甲酯的收率达到87.5%。利用红外光谱表征了菜籽油和生物柴油的结构,气相色谱分析了生物柴油的组成。     

麻疯果油预处理及酯交换制备生物柴油的试验研究

以热榨麻疯果油为原料,采用液体碱酯交换法制备生物柴油,研究了最佳的脱胶、脱酸及酯交换反应条件.试验结果表明,最佳脱胶工艺条件:温度为80℃、磷酸用量为原料油质量的0.2%、反应时间为30min、加水量为磷脂质量的3倍:最佳脱酸工艺条件:温度为85℃、超碱量为原料油质量的0.2%、搅拌速度为70r/min、反应时间为30min;最佳酯交换反应条件:甲醇:油=6:1(物质的量比)、催化剂(甲醇钠)用量为原料油质量的1.2%、反应温度为65℃、反应时间为20min,甲酯转化率可达94%以上,甲酯产品各项性能指标达到GB/T20828-2007要求.     

木质纤维素生物质稀酸水解研究(I)——连续水解反应器的研究与开发

应用自行设计的一套处理量为2kg/h生物质稀酸连续水解反应器,初步研究生物质的稀酸水解反应,以木屑为原料,稀硫酸为催化剂,考察反应温度、稀酸浓度、反应时间对转化率和产率的影响.结果表明,当温度为200℃,停留时间为6min,催化剂浓度为1%,木屑液固比为10L/kg时,可得到相对较理想的水解效果.     

硫酸氢钠催化生物柴油合成反应的研究

以固体酸硫酸氢钠(NaHSO4·H20)为催化剂,以菜籽油和甲醇为反应物进行酯交换反应制备脂肪酸甲酯(生物柴油).采用正交实验考察了各因素对生物柴油产率的影响,得出最佳反应条件:反应温度为90℃,反应时间为12h,醇油物质的量比为40:1,催化剂用量为菜籽油质量的6%.极差顺序为温度、反应时间、醇油物质的量比、催化剂用量.     

橡胶籽油制备生物柴油的工艺研究

实验研究了乙醇钠催化下橡胶籽油与乙醇进行酯交换反应制备生物柴油的工艺条件。通过正交实验和单因素实验,发现酯交换反应的最佳工艺条件:催化剂用量为油重的1.0%,醇油物质的量比为15∶1,反应温度为78℃,搅拌时间为120 min,在此反应条件下,橡胶籽油转化率为92.14%。     

水热条件下催化还原CO_2生成甲酸的优化研究

采用金属Al为还原剂,金属Ni和Cu为催化剂,研究了水热条件下CO_2催化转化生成甲酸的特性.针对水热还原CO_2可能存在的4个反应途径进行热力学分析,计算表明,水热条件下反应途径HCO_3~-+2H HCOO~-+H2O在热力学上最易进行,还原氢的最佳存在形态为活性H原子.考察了铝镍和铝铜水热反应体系中Ni/Al摩尔比、Cu/Al摩尔比、Al/C摩尔比、反应时间和温度等对产物甲酸浓度和碳转化率的影响,实验表明,Cu催化剂水热转化CO_2生成甲酸的碳转化率优于Ni催化剂,当Al/Cu/Na HCO_3的3组分摩尔比为8∶8∶1、温度300,℃、反应120,min时,水热还原CO_2生成甲酸的碳转化率为29.1%,.     

新型泥煤生物炭基催化剂催化甘油酯交换合成碳酸甘油酯

以泥煤生物炭为原料,制备了一系列廉价、高效的固体碱复合催化剂,用于催化甘油和碳酸二甲酯进行酯交换反应制备碳酸甘油酯。通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱（EDS）、X射线衍射（XRD）、N2吸脱附（BET）、热重分析（TG）及Hammett指示法对催化剂进行表征。同时对催化剂的制备条件、催化反应条件及重复利用进行了分析。结果表明：催化剂30K/PB-600具有最优催化活性,当催化剂用量为5wt%、碳酸二甲酯/甘油摩尔比为4∶1、反应时间为90 min、反应温度为80℃ 时,甘油的转化率达到99.1%,碳酸甘油酯的产率达到95.7%;经过5次循环利用后,甘油的转化率为94.2%,碳酸甘油酯的产率为69.8%,产率下降的原因主要是由于K+ 的流失。     

亚临界甲醇中固体催化剂催化酯交换反应的活性比较

对几种固体催化剂用于亚临界甲醇与大豆油的酯交换反应制备生物柴油的催化活性进行了研究。考察在不同催化剂作用下酯交换反应产物中脂肪酸甲酯（FAMEs）含量随反应时间的变化规律。结果表明。在醇油摩尔比为40，反应温度为180℃，反应压力为2～3MPa，催化剂用量为3g及反应时间为10min的条件下，K2O／γ-Al2O3催化酯交换反应的产物中FAMEs含量达90％。     

木质纤维素生物质稀酸水解研究（Ⅰ）——连续水解反应器的研究与开发

应用自行设计的一套处理量为2kg/h生物质稀酸连续水解反应器,初步研究生物质的稀酸水解反应,以木屑为原料,稀硫酸为催化剂,考察反应温度、稀酸浓度、反应时间对转化率和产率的影响。结果表明,当温度为200℃,停留时间为6min,催化剂浓度为1％,木屑液固比为10L／kg时,可得到相对较理想的水解效果。