用于棉籽油制备生物柴油的固体酸催化剂研究

研制出适用于棉籽油与甲醇发生酯交换反应制备生物柴油的固体酸催化剂。考察了催化剂活性组分比例、焙烧温度和焙烧时间等制备条件对催化剂活性的影响。研究结果表明,在n（Al）：n(Zr)：n（La）＝1：0.4：0.08、焙烧温度550℃、焙烧时间5h的条件下优化制备的S2O82-/Al2O3-ZrO2-La2O3固体酸催化剂,用于酯交换反应时具有良好的催化活性和稳定性,在反应温度150 ℃、醇油摩尔比12:1、固体酸催化剂用量为油质量的4％、反应时间6h的条件下产物中棉籽油甲酯含量达到95.8％,催化剂重复使用10次后甲酯含量仍维持在86％左右;制备得到的生物柴油质量达到国家柴油机燃料调合用生物柴油（BD100）标准。     

固定化脂肪酶催化棉籽油与碳酸二甲酯反应制备生物柴油

以叔丁醇为有机溶剂,采用固定化脂肪酶Novozym435催化棉籽油与碳酸二甲酯进行酯交换反应制备了生物柴油,考察了加水量、碳酸二甲酯与棉籽油的摩尔比、反应温度、反应时间、搅拌转速、Novozym435用量(基于棉籽油的质量分数)和叔丁醇与碳酸二甲酯的体积比对脂肪酸甲酯收率的影响,以及Novozym435的重复使用性能。实验结果表明,在碳酸二甲酯与棉籽油的摩尔比为4、叔丁醇与碳酸二甲酯体积比为1.5、Novozym435用量(基于棉籽油的质量分数)12.5%、反应温度50℃、反应时间24h、搅拌转速160r/min、不加水的优化反应条件下,脂肪酸甲酯收率可达96%以上;与石油醚溶剂相比,Novozym435在叔丁醇溶剂中的稳定性较好。     

B酸离子液体催化棉籽油酯交换制备生物柴油

制备了5种对水稳定性好、带—SO3H官能团的磺酸类B酸离子液体,并以它们作催化剂进行了棉籽油酯交换反应制备生物柴油的研究。实验结果表明,这些磺酸类B酸离子液体的催化活性高,它们的催化活性与含氮官能团的种类和碳链长度有关,其中,吡啶丁烷磺酸硫酸氢盐离子液体的催化活性最高。考察了吡啶丁烷磺酸硫酸氢盐离子液体的用量、醇与油摩尔比、反应温度对酯交换反应的影响及离子液体的稳定性,实验结果表明,在反应温度170℃、n(甲醇)∶n(棉籽油)∶n(离子液体)=12∶1∶0.057、反应时间5h的条件下,产物中脂肪酸甲酯的质量分数可达92.0%,且离子液体的稳定性好,可循环使用。     

植物油制备生物柴油的工艺研究

以菜籽油、大豆油、调和油为植物油原料,通过甲醇酯交换反应制备了生物柴油脂肪酸甲酯。用气相色谱分析方法,考察了反应温度、醇油摩尔比、KOH催化剂用量和反应时间对生物柴油收率的影响。结果表明,由不同植物油原料所得的生物柴油收率达到最大值时,其共有的最佳工艺条件为:四氢呋喃(THF)作共溶剂,KOH作催化剂,反应温度60℃,n(甲醇)/n(植物油)值6,反应时间15 min;因植物油原料的酸值不同,致使其在最佳工艺条件下的KOH催化剂加入质量分数和生物柴油收率最大值不同,菜籽油、大豆油、调和油所需的KOH催化剂加入质量分数分别为1.0%,1.0%,0.9%,相应的生物柴油收率最大值分别为97.2%,97.5%,98.3%。     

棉籽油加氢脱氧制备第二代生物柴油

采用混捏与浸渍相结合的方法制备了Ni-Mo/γ-Al2O3催化剂,对催化剂进行了XRD,BET,TEM表征。以棉籽油为原料,正辛烷为溶剂,通过微型固定床反应器对Ni-Mo/γ-Al2O3催化剂的性能进行了评价。棉籽油经加氢饱和、加氢脱氧和加氢脱碳等反应得到C15～18的直链柴油烷烃,即第二代生物柴油。考察了不同液态空速、反应温度、反应压力下产物的质量收率及脱氧率。实验结果表明,适宜的反应条件为:反应压力4 MPa、反应温度360℃、液态空速1.00 h-1,在该反应条件下,产物生物柴油的质量收率为80.3%,脱氧率为99.2%。     

菜籽油制备生物柴油适宜工艺条件及粘度与产率关系的探讨

探讨了菜籽油和甲醇在KOH催化下通过酯交换反应制备生物柴油的工艺条件,得出最佳工艺条件为:醇油摩尔比为6∶1,催化剂KOH质量分数为1.0%,反应温度50℃～60℃,反应时间30min左右。并考察了产物粘度与产率之间的关系,结果表明,产率越高,粘度越低,通过测定产物的粘度及其与产率的对应关系可方便地得到产率的数值。     

改进棉籽油生物柴油低温流动性的研究

采用气-质联用仪、冷滤点测试仪和运动黏度测试仪对棉籽油生物柴油(CSME)的组分和低温流动性能进行研究,考察了CSME与-10号柴油(-10PD)调合和添加柴油防冻剂两种方法对改进CSME低温流动性能的作用。实验结果表明,CSME主要组分为饱和脂肪酸甲酯和不饱和脂肪酸甲酯,其含量分别为27.69%(w)和71.65%(w);CSME的冷滤点为-1℃、运动黏度(40℃)为4.63 mm2/s;CSME与-10PD调合,当CSME加入量为40%(φ)时CSME/-10PD调合油的冷滤点最低,达到-12℃;柴油防冻剂添加量不超过3%(φ)时,CSME加入量(φ)为5%,7%,10%,50%的CSME/-10PD调合油及CSME的冷滤点分别从-8,-8,-9,-11,-1℃降至-27,-28,-26,-16,-5℃。     

酯交换制备生物柴油的机理及应用研究

综述了酯交换法（包括化学催化法、酶催化法和超临界法）制备生物柴油的机理和最新研究进展,并讨论各种制备方法的优缺点,指出生物柴油的未来发展前景。     

柴油掺炼棉籽油加氢工艺研究

以国内柴油加氢装置加工的典型混合柴油(直馏柴油、催化柴油和焦化柴油的混合油)中掺入工业粗制棉籽油为原料,在反应压力为6.4 MPa、体积空速为1.0h-1、反应温度为350℃、氢油体积比为400∶1的条件下,于200 mL小型固定床加氢装置上进行柴油掺炼棉籽油加氢工艺研究,并以3号油为原料油分别考察了棉籽油掺入量、反应温度、反应压力对精制油性质的影响.结果表明:①随着棉籽油掺入量的增加,精制油的密度由0.831 3g/cm3降至0.827 1 g/cm3,十六烷值由46.6增至55.4,说明掺入适量棉籽油可生产满足国Ⅴ标准要求的车用柴油调合组分,精制油产品质量也得到较好改善.②反应温度由350℃降至345℃时,C17链烷烃的质量分数由8.75％降至6.62％;反应压力由6.4 MPa降至5.0 MPa时,C17链烷烃的质量分数由8.75％降至7.78％,说明提高反应温度和反应压力有利于棉籽油的脱羰基和脱氧反应进行.     

米糠油酯交换反应制备生物柴油的研究

以米糠油和甲醇为原料,在硫酸催化剂作用下进行预酯化,在碱催化剂(氢氧化钾)下进行酯交换反应制备生物柴油.考察酯交换反应过程中甲醇与米糠油物质的量比、反应温度、反应时间及催化剂用量(以米糠油质量计)对生物柴油产率的影响.结果表明,在甲醇与米糠油物质的量比为6:1、反应温度为65℃、反应时间为1.5 h及催化剂用量为1.5...     

生物柴油转化微分动力学模型研究

动植物油脂转化为生物柴油是由多步可逆反应组成,从三甘酯到二甘酯,再到单甘酯和甘油,理论上一分子甘油酯完全酯交换可以得到三分子脂肪酸甲酯,但实际情况取决于反应的可逆程度,催化剂和反应温度可以改变反应的进行速度,但反应的可预测性往往随条件的改变而改变。从工业连续化生产出发,建立合理的数学模型是非常必要的,提供一种基于动力学特征的有限微分模型,并从能量角度说明影响酯化反应的各种因素和条件控制。     

磁性固体碱催化剂在棕榈油制备生物柴油中的应用研究

采用煅烧法制得磁性固体碱催化剂CaO/Fe3O4，考察了该催化剂催化24℃分提棕榈油与甲醇酯交换反应制备生物柴油的最佳反应条件及催化剂使用寿命。结果表明，最佳反应条件为醇油摩尔比8、催化剂用量4％、反应温度65℃、反应时间2.0 h。在该条件下制得的生物柴油中脂肪酸甲酯含量为98.2%，其性能指标均达到国家标准GB/T-20828-2007的要求。在棕榈油制备生物柴油过程中重复利用催化剂CaO/Fe3O4进行酯交换反应8次，产物中脂肪酸甲酯含量均在96.5％以上。     

反应蒸馏用于植物油酯交换反应制备生物柴油的研究

在反应蒸馏装置中对植物油与甲醇的酯交换反应合成生物柴油进行了研究，结果表明，此工艺具有反应速度快、平衡转化率和选择性高、甘油沉降速度快等特点。与流行的两级甚至三级酯交换反应技术相比，本工艺仅通过一段酯交换反应就能达到相同的反应效果。     

一种生物乙醇柴油混合燃料及其制备方法

该专利涉及一种生物乙醇柴油混合燃料及其制备方法。该生物乙醇柴油混合燃料各组分体积分数如下：浓度为95％的含水乙醇10％～20％;柴油40％-45％;生物柴油35％～40％;助溶剂5％。按体积分数取各组分,按扣下顺序混合：先将柴油与生物柴油混合,     

微波固体碱法制备生物柴油

研究了微波辐射下,采用KNO3/Al2O3固体碱催化剂,大豆油和甲醇酯交换反应制备生物柴油的工艺。催化剂的最佳制备条件为:KNO3的负载量(质量分数)35%,700℃下焙烧5h。采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射和Hammett滴定对催化剂进行了表征。表征结果显示,KNO3在Al2O3表面分散形成的Al—O—K物种和KNO3高温分解产物K2O为反应提供了活性位。该反应的优化工艺参数:微波输出功率360W,反应时间35min,催化剂质量分数6.0%,甲醇与大豆油的摩尔比13。在该条件下,大豆油的转化率达到97.5%。与水浴加热方式相比,采用微波辐射加热方式,反应时间明显缩短,能耗减少。     

CaO/MgO/γ-Al_2O_3固体碱催化棕榈油制备生物柴油工艺条件优化

采用浸渍法制备了CaO/MgO/γ-Al2O3固体碱催化剂,研究表明在n(Ca)∶n(Mg)为4∶1,负载量以CaO计算为18%(w),在750℃下煅烧12h的条件下所制备的催化剂具有很好的催化效果。催化棕榈油制备生物柴油的最佳工艺条件为:反应时间2h、反应温度60℃、醇油摩尔比7∶1、催化剂用量为油质量的3.5%。在此条件下,产率可达到95.3%。     

油脂酯交换制备生物柴油的反应分离耦合工艺

在500mL的酯交换反应和甘油分离耦合实验装置上进行了大豆油制备生物柴油的试验和反应条件的研究。结果表明,在反应温度60℃、醇油摩尔比4.5~ 5.0、进料速度500~2 000 mL/h和催化剂质量分数0.50%~0.75%（相对于油）的条件下,制备的生物柴油中脂肪酸甲酯相对含量不低于97%。此工艺具有反应速度快、平衡转化率和选择性高的特点。所制备的生物柴油及其与-10号柴油的调合产品B5都分别满足国标要求。     

酯交换法制备生物柴油反应机理的研究进展

生物柴油作为一种环保型可再生能源,它的研究和应用引起了人们的广泛关注。酯交换法制备生物柴油的反应机理是该领域的研究热点。从量子化学方面介绍了酯交换法制备生物柴油反应机理的理论研究进展,讨论了不同催化活性中心对反应机理的影响,并对酯交换法制备生物柴油的理论研究进行了展望。     

超临界酯交换法制备生物柴油的研究

综述了超临界酯交换法制备生物柴油的反应机理及动力学、影响因素、生产工艺及与其他酯交换法的比较,其中影响因索包括反应温度、醇油比、反应压力、反应时间、游离脂肪酸、水、原料油、醇和共溶剂。并重点对这些影响因素进行分析比较,结果表明,反应温度选择350℃;醇油比通常取42：1;当温度在280—295℃时,反应压力对转化率影响不大,温度350℃时,反应压力对转化率影响较大;反应时间30min,原料油中含游离脂肪酸和水对转化率影响均不大;原料油中不饱和度高的组分反应速度快于饱和度高的组分;在超临界区烃链越短的醇反应速度越快;加入共溶剂可降低反应苛刻度。与其他酯交换法相比,超临界酯交换法具有反应速度快、不需催化剂、成本低和环境友好等特点。     

生物柴油的制备方法及研究进展

本文扼要介绍了生物柴油与矿物柴油相比所具有的优点，以及目前生物柴油需要改善和解决的问题。详细介绍了生产和使用生物柴油的四种方法：直接或混合使用法、微乳化法、热解法、酯交换法。以及各种方法的研究情况及其产品特点。