废动植物油生产转化生物柴油技术的研究

生物柴油是一种绿色环保、可再生的生物质燃料.利用废动植物油在微酸催化剂环境下制取生物柴油的酯交换工艺进行了系统研究,探索了反应温度、催化剂用量等对反应的影响,并讨论了最佳反应条件.     

Botryococcus braunii生物膜油脂产量优化工艺

微藻油脂可作为生物柴油的重要来源。文中研究了布朗葡萄藻（Botryococcus braunii）生物膜在Basal培养基和畜禽养殖污水中生物质和生物油的生长情况。研究表明B. braunii生物膜在污水中的生物质产量（4.17 g/m2/day）高于Basal培养基（2.46 g/m2/day）,但油含量却有所降低。为进一步提高B. braunii生物膜的产油量,分别对B. braunii生物膜进行抑N刺激（蒸馏水）、营养刺激（Basal培养基）和胞外聚合物EPS（Extracellular polymeric substances）刺激,在这3种刺激条件下,油含量分别提高至42.2%,62%,51.3%。     

气相色谱法测定费托合成油相产物中的正构醇

采用气相色谱建立了铁基催化剂费托合成反应油相产物中20种正构醇的测定方法。通过实验优化了色谱分离条件,确立了外标定量的分析方法,考察了方法的精密度和准确度,并对费托合成反应油相产物样品进行了测定。结果表明,20种正构醇组分的标准曲线均呈现良好的线性关系,相关系数均大于0.99。加标回收率在92.2%~108.1%之间,方法的准确性可以满足实际分析的需要。分析结果表明,费托合成油相产物中的二十种正构醇的总质量分数约为15%,低碳醇(≤C_(10))含量较高,占到总比重的95%以上,碳十之后的正构醇含量较低,所占比重不大于5%。该方法简单、快速,对费托合成油相产物中的醇类组分的定量分析具有重要意义。     

基于基团贡献法的生物柴油比定压热容的理论研究

生物柴油是一种可再生的清洁能源,主要原材料是植物油、废弃的餐饮油（地沟油）和动植物脂肪等,主要应用于表面活性剂、天然脂肪醇、工业溶剂、工业润滑剂、生物酯增塑剂、醇酸树脂等。比定压热容是流体的热工性能关键参数,是计算热工设备中工质焓变的基础数据,同时也是流体流动和传热计算的必要数据。采用基团贡献法研究在生物柴油中各基团随压力及温度的变化规律,提出了生物柴油主要组分脂肪酸酯类物质的比定压热容计算模型。与实验数据相比,模型计算值的最大偏差为2.7%,绝对平均偏差为0.79%,具有较高的计算精度,适用于温度333～433 K,及压力0.1～10 MPa范围内脂肪酸酯类物质的比定压热容计算。该模型的提出能够为生物柴油的推广应用提供基础热物性数据。     

JQLH-I加氢裂化实验装置设计

加氢裂化是一种石化工业中的工艺。即石油炼制过程中在较高压力的温度下。氢气经催化剂作用使重质油发生加氢、裂化和异构化反应，转化为轻质油（汽油、煤油、柴油或催化裂化、裂解制烯烃的原料）的加工过程。它与催化裂化不同的是在进行催化裂化反应时，还伴随有烃类加氢反应。加氢裂化实质上是加氢和催化裂化过程的有机结合．能够使重质油品通过催化裂化反应生成汽油、煤油和柴油等轻质油品。又可以防止生成大量的焦炭，还可以将原料中的硫、氮、氧等杂质脱除，并使烯烃饱和。加氢裂化具有轻质油收率高、产品质量好的突出特点。     

柴油机燃用混合燃料理化特性分析

为研究生物柴油、乙醇作为柴油替代燃料的可行性,本文开展了柴油-生物柴油-乙醇的互溶性试验及理化特性检测。试验结果表明：为保证在8℃时不出现分层,则柴油中单独掺混乙醇的比例不应超过10%;为使得乙醇和柴油能够以任意比例互溶,生物柴油的加入量随着温度的升高而逐渐降低;随着乙醇的加入量增加,混合燃料的黏度减小;混合燃料与聚苯乙烯材料产生一定的反应,破坏容积壁面结构,降低乙醇与柴油的互溶性。为保证混合燃料的互溶性、润滑性及着火性,乙醇的添加比例不应超过30%,而生物柴油的添加比例不宜大于乙醇。     

催化剂用量对聚苯醚改性氰酸酯树脂固化及性能的影响

以乙酰丙酮钴为催化剂,对质量比为1···1的低相对分子质量双端羟基聚苯醚与双酚A型氰酸酯树脂进行热固化反应,研究了催化剂质量分数(0～0.05%)对改性树脂固化及性能的影响。结果表明:改性树脂的凝胶时间随着催化剂含量的增加或温度的升高而缩短,当温度高于180℃时,凝胶时间随温度的变化不明显;固化反应温度随着催化剂含量的增加而降低;催化剂含量越高,改性树脂的初始储能模量越大,交联密度越大,玻璃化温度越高;随着催化剂含量的增加,改性树脂的介电常数和介电损耗呈先降低后升高的趋势,吸水率降低;当催化剂质量分数为0.03%时,改性树脂的固化反应温度为160℃,玻璃化温度为210℃,吸水率为0.48%,介电常数为3.51,介电损耗为5.20×10~(-3),性能最佳。     

生物柴油调合燃料润滑性能的研究

对不同来源的生物柴油、车用柴油及其生物柴油调合燃料的润滑性能及影响因素采用高频往复试验机法(HFRR)进行研究,认为不同原料的生物柴油其调合柴油燃料的润滑性能存在差异;生物柴油的精制深度会减弱调合柴油燃料的润滑性能;生物柴油体积分数大于20%的调合燃料其润滑性基本与纯生物柴油达到一致;生物柴油体积分数为5%的调合燃料中超标的水含量会降低其润滑性能,但幅度不大,其润滑性主要由5%的生物柴油决定,抗氧、防锈剂、流动改进剂不影响润滑性能;与车用柴油不同,生物柴油调合燃料的运动黏度与磨斑直径没有很好的对应关系。     

生物柴油对内燃机油抗磨性能的影响研究

在内燃机油中分别加入不同比例的生物柴油和矿物柴油,采用四球摩擦磨损试验机考察了生物柴油和矿物柴油对内燃机油抗磨性能的影响.结果表明,内燃机油中加入生物柴油和矿物柴油后,抗磨性能变差,不同原料制备的生物柴油对内燃机油抗磨性能的影响无明显差异;此外,加有生物柴油和矿物柴油的内燃机油在高温氧化后抗磨性能进一步降低,其中加有生物柴油的内燃机油氧化后抗磨性能降低更为明显.     

催化合成水杨酸甲酯的研究与表征

在以水杨酸和甲醇为原料催化合成水杨酸甲酯的实验中，考察了同体超强酸、磷钨酸、十二烷基硫酸钠、聚乙二醇、氯化铁和硫酸氢钠等几种催化剂。结果表明，硫酸氢钠的催化活性高，是一种比较好的酯化反应催化剂，适于催化合成水杨酸甲酯。同时考察了反应时间、甲醇用量、催化剂用量、反应温度对合成水杨酸甲酯产率的影响。实验结果表明，当反应时间为7h，水杨酸与甲醇的物质量的比为1：5，催化剂用量为2g，反应温度为72℃时，水杨酸甲酯的产率可达到72％～78．5％。对水杨酸甲酯产品进行了折光率和粘度测定以及气相色谱定性定量分析，证明产品纯度理想。     

碳酸二月桂酯基础油的合成、表征及其润滑性能研究

以碳酸二甲酯（DMC）和月桂醇（C12 H25 OH）为原料,甲醇钠为催化剂,采用两步法高效制备碳酸二月桂酯（DDC）。采用红外光谱、质谱、氢谱及碳谱对反应产物结构进行表征,考察反应条件对产物的影响。结果表明,优化条件下,产品收率达89％以上,在100和40℃时的运动黏度分别为3．43和11．77 mm2／s,黏度指数为184,适合作为高黏度指数润滑剂基础油;与传统酯类油癸二酸二异辛酯相比,其具有更加优异的极压抗磨性。     

集散控制系统在生物柴油生产过程中的应用

针对生物柴油连续型和间歇型工序混合生产过程的特殊工艺与控制要求,从工程应用角度出发,通过分析生物柴油工艺过程特点,提出一种集散控制方案,分别控制催化剂溶解槽、酯交换反应器、甲醇蒸馏塔等关键部件,提高制备过程自动化水平。应用实例表明,该解决方案能确保生物柴油生产过程安全、稳定运行。     

直接苷化法合成烷基糖苷

以月桂醇、葡萄糖为原料，采用复合催化剂利用直接苷化法合成了十二烷基葡萄糖苷，探讨了其主要影响因素，得出适宜的反应条件为：反应压力4.05kPa，反应温度120℃，醇糖比为5：1，剂糖比为0.008:1。     

膨润土催化聚合植物油及其摩擦学性能研究

以膨润土为催化剂合成大豆油(SO)基高黏度聚合油,同时在SO中加入桐油(TO),考察TO对聚合反应的影响,并研究SO和TO合成的植物油基STO聚合油的理化性能及摩擦学特性。结果表明,聚合SO的最优条件为:膨润土催化剂和助催化剂Li Cl的质量分数分别为6%和0.6%,反应温度为305℃,反应时间为6 h;TO脂肪酸中含有的共轭三烯酸为Diels-Alder反应提供了二烯体,促进了STO聚合反应,缩短产物达到所需黏度的时间;STO聚合油的黏度指数与低温流动性能均优于同黏度级别矿物油,承载能力和抗磨性能高于同黏度级别矿物油,在低于294 N载荷条件下减摩性能优于同黏度级别矿物油。     

吗啉离子液体的合成及其在酯化反应中的应用研究

采用一步合成法,以价格低廉的N-甲基吗啉为原料,合成了N-甲基-N苄基吗啉盐酸盐离子液体,并将其应用于乙酸正丁酯合成。通过对醇/酸摩尔比（原料比）、离子液体用量及反应时间的考察,进行正交试验。结果表明酯化反应的最佳条件为酸/醇摩尔比为1：1.5,离子液体用量为0.05g,反应时间为2h,反应温度在110℃左右,酯化率达到50%以上。     

香樟木质部挥发性成分的SPME-GC/MS分析

采用固相微萃取技术（SPME）吸附香樟木质部挥发性成分,结合气相色谱-质谱（GC/MS）进行化学成分的分离和鉴定,同时比较不同色谱柱对分离效果的影响。结果表明：采用弱极性DB-5MS色谱柱共分离出51个组分,解析出43种挥发性成分,占总峰面积的97.04%,分离效果和所得的峰形较好于DB-WAXetr色谱柱。鉴定出含量较高的成分有：左旋-α-蒎烯（4.57%）、莰烯（2.14%）,双环[3.1.0]-4-甲基-1-异丙基-2-己烯（4.16%）、β-蒎烯（2.3%）、邻异丙基甲苯（2.15%）、D-柠檬烯（7.49%）、桉叶油醇（13.85%）、樟脑（38.71%）、(R)-4-萜品醇（1.74%）、α-松油醇（2.40%）、黄樟素（2.96%）、α-荜澄茄油烯（4.36%）、1-石竹烯（1.92%）等。该方法可为香樟材在医药、食品和化学工业等方面的进一步开发和利用提供参考。     

康明斯19L全电控柴油机应用于生物柴油列车

欧洲首辆使用B20生物柴油(20%的生物油加80%的超低硫柴油混合而成)的维京"航行者"(Virgin Voyager)动车组客运列车(指没有牵引机车,每台车厢地板下面都独立配置一台卧式发动机)6月初在英国投入为期6个月的试运     

柴油掺烧生物柴油在高速电控共轨柴油机的性能与排放研究

以玉柴4D20柴油机为试验机型,在柴油中掺入10%、20%和30%体积比的大豆生物柴油配置成混合燃料,进行台架试验,测量并分析性能与排放试验数据。试验表明,燃用生物柴油混合燃料动力性稍微有点下降,燃油消耗率增加;排放方面可以大幅度降低碳烟的排放,但是NOx稍微增加。     

-NCO含量对聚氨酯/陶瓷复合材料冲蚀磨损性能的影响

用聚四氢呋喃醚二醇（PTMG）与甲苯二异氰酸酯（TDI）反应,再与陶瓷粉末进行共混,制得耐磨蚀聚氨酯复合材料.用相对抗冲蚀磨损性法评价了聚氨酯陶瓷复合材料的耐磨性,通过扫描电镜观察了聚氨酯复合材料的磨损形貌,尝试解释了陶瓷颗粒增强聚氨酯弹性体的抗冲蚀磨损机制.试验表明：当-NCO含量为6.35%、Si3N4粉末质量分数为10%时,耐磨性能最好,可提高纯聚氨酯弹性体抗冲蚀磨损性能近2倍.     

初始进气条件对生物柴油发动机NO_x排放影响的数值模拟

丁酸甲酯具有甲酯类物质最基本的化学结构,可以有效模拟生物柴油的氧化特性。采用丁酸甲酯代替生物柴油,模拟了生物柴油的HCCI燃烧,考察了进气温度和初始压力对生物柴油燃烧过程和NOx排放的影响。结果表明:进气温度升高,丁酸甲酯滞燃期变短,着火时刻提前,温度峰值升高,高温驻留时间增长,导致NOx排放增大。进气压力升高,着火时刻提前;压力峰值增大,温度峰值变化较小,NOx排放增加幅度较小。与进气压力相比,进气温度对NOx的影响较大。