甘油在生物柴油中的溶解度研究

在生物柴油生产过程中,采用甘油洗替代水洗脱除粗生物柴油中的碱催化剂,以避免大量废水的产生。对甘油在生物柴油中的溶解度进行了研究。采用气相色谱法测定了甘油在含有不同组分的生物柴油中的溶解度,考察了碳链长度、碘值、碱催化剂及温度等关键因素对甘油在生物柴油中溶解度的影响。结果表明:生物柴油中甲酯碳链越长,甘油在生物柴油中溶解度越小;生物柴油碘值越高,甘油在其中溶解度越大;碱催化剂的存在,使得甘油在生物柴油中的溶解度增大,并且在高真空精馏中发生副反应,导致精馏得率下降;温度越高,甘油在其中溶解度越大,甘油洗温度在50℃左右较适宜。     

生物柴油副产物粗甘油的综合利用

生物柴油作为一种可替代化石燃料的可再生能源,得到了快速发展和规模化生产,使得其副产物甘油的产量过剩。通过简单工艺过程处理生物柴油,即可得到粗甘油,而粗甘油中除甘油外,还有其他的杂质组分,要想将其应用于食品、化妆品及医药等行业就必须对粗甘油进行精制。而当前,粗甘油精制工艺路线较为繁琐,成本较高,经济可行性比较低,故需开发粗甘油的应用空间,提高粗甘油的附加值。本文从生物柴油副产物粗甘油的综合应用入手,从生产化工产品,如1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、DHA、PHA、丙烯醛等,用于制氢,用于制燃料添加剂,用于燃料电池,制甲醇或乙醇以及废物处理等领域概述了当前粗甘油的应用技术工艺现状。通过不断拓展粗甘油的应用前景,为生物柴油技术工艺的可持续发展提供技术支撑。     

生物柴油副产物甘油的高附加值利用

生物柴油的生产过程中都会产生副产物甘油,随着生物柴油的规模化发展,副产物甘油的合理利用成为生物柴油产业发展的关键问题之一. 粗甘油的有效再利用有利于降低生物柴油的生产成本和解决环境污染问题. 粗甘油可以通过各种工艺路线转化为1,3-丙二醇、环氧氯丙烷、乳酸、聚羟基脂肪酸酯、氢、二羟基丙酮和1,2-丙二醇等具有市场前景的高附加值产品. 目前技术比较成熟并进入产业化阶段的粗甘油利用工艺路线是生物法生产1,3-丙二醇和化学法生产环氧氯丙烷,其他工艺路线多数还处在实验室研究阶段. 本文以粗甘油综合利用为中心对目前研究进展和产业现状进行了综述.     

生物柴油的制备及其副产物粗甘油分离与精制工艺的研究

研究了生物柴油制备工艺条件的确定及其副产品粗甘油的分离与精制,对甘油精制中溶剂的选择、溶液的pH值和蒸馏温度对甘油得率的影响进行了研究。制备生物柴油的最佳条件为醇油摩尔比6:1,催化剂用量1%,反应温度60℃,反应时间90 m in,得率达到98.1%(以菜籽油质量100 g为基准)。粗甘油精制的最佳工艺为:用甲醇作溶剂,离心溶液的pH值在5~7之间,在此条件下甘油的得率可以达到31.2%(以粗甘油质量为基准,100 g菜籽油得16 g粗甘油),纯度达到97.52%,可以满足于各种化工生产。     

生物柴油中总甘油含量的测试

生物柴油突出的环保性和可再生性,引起了世界许多国家的高度重视,生物柴油中总甘油含量,是评价生物柴油品质好坏的重要指标之一。用自制的大容量SPE C18柱吸附并保留皂化、酸化后产生的脂肪酸,水和甲醇淋洗出甘油的样品前处理方法,用硫代硫酸钠滴定高碘酸盐氧化甘油过程产生的碘,测定了地沟油为原料的生物柴油中的总甘油含量。该法简化了测试过程,缩短了测试时间,降低了方法的检测限,既能满足GB/T 20828-2007中对生物柴油中总甘油测试的要求又相对方便、快捷、经济,可用于各种生物柴油中总甘油含量的测试。     

粗甘油高值化利用研究现状及发展趋势

粗甘油是生物柴油生产过程的副产品,对其进行绿色处理和应用已成为迫切研究的课题。本文分类介绍了粗甘油生物、化学和电化学转化方法的研究现状。在此基础上分别对粗甘油通过生物转化方式生产1,3-丙二醇、氢气等化学品,利用化学转化方式生产丙烯醛和聚氨酯高分子材料和电化学转化方式制备燃料电池的研究现状进行了综述,并分析了粗甘油高值化利用研究及发展趋势。粗甘油生物转化存在培养基成本较高、产物分离困难等不足,限制了目前的工业化应用;化学转化方式还处于初期研究阶段;电化学转化方式作为新兴技术,具有良好的发展空间。本文指出粗甘油可以作为一种新型的生物质资源,粗甘油基化学品与新材料的开发研究具有广阔的发展前景。     

膨润土吸附精制粗生物柴油的工艺过程研究

为了提高碱催化酯交换工艺中粗生物柴油的精制效果,研究提出了膨润土吸附精制粗生物柴油的优化工艺。实验考察了膨润土用量、吸附温度和吸附时间对游离甘油和总甘油脱除效果的影响,测定了膨润土吸附游离甘油、单甘酯及二甘酯过程的动力学,并探讨了吸附精制过程的机理。结果表明,在膨润土用量为粗生物柴油质量的4%、吸附温度为60℃、吸附时间为40 min条件下,精制得到的生物柴油质量达到欧洲标准(EN 14214)要求,收率达到97.6%,效果明显优于传统的水洗精制法;膨润土吸附游离甘油、单甘酯及二甘酯过程动力学均符合拟二级动力学方程,其吸附活化能分别为27.1、28.2和31.8 k J·mol-1,为物理吸附;膨润土的吸附动力是其亲水性,亲水性强及分子小的游离甘油和皂先吸附,而亲水性较弱、分子较大的单甘酯及二甘酯后吸附,吸附剂分两批加入对精制过程有利。     

均相碱催化法生物柴油副产甘油精制的研究进展

介绍了生物柴油生产过程中甘油的产生情况及均相碱催化法得到的生物柴油副产物的相关成分组成。归纳出均相碱催化法得到的生物柴油副产物甘油的精制全过程,并研究了该精制过程中副产物组分的相关变化,同时分析了精制过程中的相关影响因素(稀释剂的种类及用量、酸的种类及pH值)。提出建议:均相碱催化法制备生物柴油的伴生副产物甘油比较适合采用“预处理分离+粗甘油精制”组合工艺制备高纯度甘油,且预处理分离中常采用甲醇作稀释剂,用磷酸调节pH值比较适宜,同时应将pH值调节在2.5～4.0范围内;分离后的粗甘油经减压蒸馏、离子交换、膜分离、萃取或分子蒸馏等技术精制后,用活性炭吸附脱色,可获得高纯度甘油。     

水蒸气重整生物甘油制氢的研究进展

近年来由于世界生物柴油产业的快速发展,生成过剩副产粗甘油,如何有效处置生产过程的粗甘油,已是当前生物柴油产业发展亟待解决的问题.本文对新近出现的以甘油为原料水蒸气重整制氢研究进行了综述,介绍了生物甘油组成与热解性质,总结了国内外水蒸气重整生物甘油及其CO<,2>原位吸附强化重整制氢技术的研究概况,指出吸附强化重整在低温...     

生物柴油副产物粗甘油在1,3-丙二醇发酵中的应用

通过实验证明,皂化当量低、杂质量小的A-3750的转化率相对较高,表明生物柴油副产物粗甘油应适当处理,降低其酯类(即生物柴油)的含量,同时去掉其中的机械杂质,将更适合于PDO生产.同时通过风量的调整,在0.27 vvm的通风量下,A-3750的甘油质量转化率为39.92%,说明在大生产中应考滤粗甘油的杂质对溶氧的影响,适当提高风量,将可以促进PDO的转化.而这几种粗甘油的价格仅为精制甘油的1/3左右.     

考虑原油性质波动的炼厂氢气网络集成优化

针对原油性质的不确定性,提出了一种基于质量传递机理的随机规划建模框架,以实现炼厂氢气网络在经济效益和抗扰能力上的同步优化。该框架耦合了常减压蒸馏、加氢精制以及闪蒸分离等过程单元,从微观上解析原油性质波动对网络运行的影响;采用了代理模型技术增设脱硫模块,并利用了二阶段随机规划方法改造管网,从宏观上优化氢气网络以满足生产要求。为验证所提方法的有效性和适用性,对某一现有的炼厂氢网络进行了改造设计研究。结果表明,集成过程单元的多场景优化策略能够有效提升网络的经济性能,并且能使其灵活应对因原油性质波动引起的操作场景的改变。     

Sequential-refining of crude glycerol derived from waste used-oil methyl ester plant via a combined process of chemical and adsorption

A sequential stage physico-chemical refining of crude glycerol, derived from a waste used-oil utilizing biodiesel (methyl ester) production plant, was performed by acidification, polar solvent extraction and activated carbon adsorption at a laboratory scale and ambient temperature. The effect of varying the acid type (H₃PO₄, H₂SO₄ and CH₃COOH) and pH (1-6), the type of polar solvent (CH₃OH, C₂H₅OH and C₃H₇OH) and their ratio to glycerol (3:1-1:3 v/v), and adsorption with activated carbon at different ratios of activated carbon to glycerol (40-200 g/l) on the purity of crude glycerol was explored. The highest glycerol purity (95.74 wt.%) was obtained with the sequential acidification to pH 2.5 with H₃PO₄ and phase separation, followed by extraction with C₃H₇OH at a solvent:crude glycerol ratio of 2:1 (v/v). Finally, adsorption with commercial activated carbon at 200 g/l also achieved a 99.7% color reduction.     

Glycerolysis of Soybean Oil with Crude Glycerol Containing Residual Alkaline Catalysts from Biodiesel Production

The glycerolysis reaction of soybean oil was evaluated using crude glycerol obtained from the transesterification of soybean oil with methanol, catalyzed by sodium methoxide and sodium hydroxide, without any purification step other than the methanol removal. Crude glycerol with the lower content of remaining inorganic catalyst produced the highest concentration of monoglycerides (about 42%). The effect of the addition of water on the glycerolysis reaction was analyzed, evidencing a low formation rate of products in the first stages of the reaction due to the transformation of the inorganic catalyst to soaps, which are weaker bases. The sample of crude glycerol that led to the best results was evaluated at several temperatures. It was observed that the reaction with crude glycerol exhibits a lower formation rate of monoglycerides at low temperatures (160 and 180 °C) compared with the reaction with pure glycerol and catalyzed with NaOH. This behavior was explained by the lower activity of the soaps present in the crude glycerol respect to the inorganic base. Above 200 °C the reaction is very fast and the monoglycerides formed are consumed to produce diglycerides.     

石灰质耐火材料的生产与应用

以工业石灰为原料，研制开发了石灰质耐火材料，并成功地延缓其水化速度以满足工业生产的需要。着重介绍了石灰质耐火材料的研制过程及在真空冶炼中对钢液的净化作用。     

生物柴油副产物粗甘油催化氧化脱水制备丙烯酸

用生物柴油副产物粗甘油催化氧化脱水制丙烯酸,该过程耦合了甘油脱水制丙烯醛和丙烯醛选择性氧化制备丙烯酸两步反应。结果表明,在甘油脱水反应中,使用Cs3PW12O40, P-ZSM-5和Co0.5H2PO4/SiO2等固体酸催化剂,可得到较高的丙烯醛收率(最高86.9%)。利用上述催化剂和MoVW基氧化催化剂,在脱水/氧化双催化剂床层构型反应器中,以甘油为原料合成丙烯酸的收率达50%~80%,直接加入粗甘油可获得相似的丙烯酸收率。     

微生物转化粗甘油制备高附加值产品的研究进展

随着生物柴油产业的发展,其主要副产物粗甘油的产量也逐年增加.大量粗甘油的产生不仅给环境造成了污染,也使精制甘油的市场价格大幅度下降.甘油是一种稳定的多功能化合物,可用作精细化工合成的基本原料.利用微生物转化甘油生产各种生物基化学品,因其具有绿色环保、可持续发展等特点,越来越受到人们的重视.本文简单介绍了甘油经微生物发酵...     

The influence of different glycerine purities on chemical recycling process of polyurethane waste and resulting semi‐products

Chemical recycling is the most favourable recycling method due to the possibility of polyol recovery. This work is dedicated to the utilisation of crude glycerine and polyurethane waste. It aims at determining the impact of the use of glycerine from the production of biodiesel with various degrees of purity as a cleavage agent on the decomposition process of polyurethane foam. The influence of glycerine purity on the chemical structure of recycling products was analysed using Fourier transform infrared and ¹H NMR spectroscopies and gel permeation chromatography. Hydroxyl and amine values were determined, and rheological measurements were performed. Glycerolysates showed minor structural differences due to the presence of amine groups and exhibited heterogeneous structure compared to original polyols. The ones obtained in decomposition using 84 and 99.5% glycerine had a lower viscosity below 0.45 Pa s at 50 °C and higher hydroxyl number of 183 and 220 mg KOH g^?1, respectively, compared to the ones obtained with glycerine purity of 40 and 62% due to a different chemical structure. All of the products of decomposition were defined as non‐Newtonian fluids, where viscosity depended on the shear rate. Selected glycerolysates were used in the production of cast polyurethanes with satisfactory mechanical properties. © 2018 Society of Chemical Industry     

纳米氧化锌催化合成松香甘油酯的研究

首次采用纳米粒子氧化锌作为松香与甘油酯化反应的催化剂,实验讨论了催化剂、反应温度、反应时间和醇酸比对反应工艺的影响,并在此基础上进行正交试验,得出反应的最佳工艺条件为:在氮气的保护下,用松香与过量20%质量分数的甘油酯化反应的反应温度为250°C、反应时间5h、催化剂0.25%(以松香量为基准)、甘油与松香的质量比为:12.19∶100。在最佳工艺条件下,进行了稳定性实验,得到的松香甘油酯的酸值为:7.3,软化点:86.9°C,产率为94.5%,色泽:加纳色级8,在苯中溶解度(1∶1):清,符合136#松香甘油酯质量指标。纳米氧化锌催化松香酯化相对目前工业常用的ZnO催化剂而言,缩短了反应时间、降低了反应温度,有应用价值。     

蜡染印花生产废水处理与综合利用

对蜡染印花生产废水处理与综合利用工程进行技术改造.分流后的机械洗蜡废水经双级气浮处理,蜡回收率和废水回用率可达90%以上;皂化脱蜡废水经酸化-气浮处理,蜡回收率可达92%以上.混合废水经混凝沉淀-生物接触氧化-气浮组合工艺处理后,出水达标排放.该处理工艺处理费用低,经济效益和环境效益显著.