复合碱性离子液体催化餐饮废弃油制备生物柴油北大核心CSCD

根据油脂的结构特点,研制了复合碱性离子液体催化剂;以三油酸甘油酯与甲醇的酯交换反应为模型,对酯交换反应的油醇摩尔比、反应时间、反应温度以及催化剂循环使用性进行了考察,并研究了该催化剂催化餐饮废弃油制备生物柴油的效果。结果表明:在油醇摩尔比为1∶9、反应时间为5 h、反应温度为120℃、催化剂用量为5%的条件下,三油酸甘油酯转化效果最佳,油酸甲酯产率高达96.2%;催化剂循环使用7次后油酸甲酯产率仍然保持在80%以上;在相同反应条件下,餐饮废弃油转化为生物柴油的产率最高可达93.6%。     

离子液体催化制备生物柴油研究进展

生物柴油作为一种可替代再生型清洁能源,已成为新能源领域研究和开发的热点之一。廉价的原料、新合成工艺和高效催化剂技术是降低生产成本、促进生物柴油推广应用的发展方向。离子液体作为一种功能可设计的新型绿色溶剂和催化剂,在化学反应和过程开发中显示出了独特的应用前景,将离子液体用于制备生物柴油是近年来发展的新方向。     

双核碱性离子液体催化光皮树果油制备生物柴油

采用两步法合成了一种新型双核碱性功能化离子液体,在其作为催化剂时,考察了其对甲醇和光皮树果油酯交换制备生物柴油的催化性能。结果表明:在双核碱性离子液体催化下,当反应温度为60℃,醇油摩尔比为12∶1,离子液体用量为原料油质量的3%,反应时间为3.5 h时,生物柴油产率可达95.5%。并且,双核碱性离子液体MC4Im具有较好的重复使用能力,循环使用5次后,生物柴油产率无明显变化。该方法制备的生物柴油的主要指标基本达到国家生物柴油标准。     

杂多酸离子液体催化棉籽油制备生物柴油研究

制备了5种杂多酸离子液体催化剂[TEA-PS]_XH_3-XPW₁₂O₄₀(X=1,1.5,2,2.5,3),用于催化棉籽油酯交换制备生物柴油研究,其中杂多酸离子液体[TEA-PS]_1.5H_1.5PW₁₂O₄₀的催化活性最高。以杂多酸离子液体[TEA-PS]_1.5H_1.5PW₁₂O₄₀为催化剂,研究了甲醇与棉籽油摩尔比、催化剂[TEA-PS]_1.5H_1.5PW₁₂O₄₀用量、反应温度和反应时间对甲醇与棉籽油酯交换反应的影响。结果表明:当甲醇与棉籽油摩尔比为12∶1、催化剂[TEA-PS]_1.5H_1.5PW₁₂O₄₀用量为棉籽油质量的5%、反应温度80℃、反应时间6 h时,生物柴油收率最高,达95.3%;同时,催化剂[TEA-PS]_1.5H_1.5PW₁₂O₄₀重复使用6次后,生物柴油收率仍高于92%。     

氯铝酸离子液体催化大豆油制备生物柴油

制备了氯铝酸离子液体([BMIM]Cl-2AlCl3),并用它催化大豆油制备生物柴油,考察了振荡频率、反应温度、醇油摩尔比、离子液体用量等因素的影响。结果表明,氯铝酸离子液体对大豆油酯交换反应具有一定的催化活性,产物与离子液体易分离。在70℃,离子液体用量为油质量的4%,醇油摩尔比15∶1,振荡频率300次/min条件下,反应25 h后,甘油的收率可达67.9%;氯铝酸离子液体重复使用4次,还具有较好的催化活性。     

氨基酸离子液体催化制备生物柴油的研究进展

氨基酸离子液体(AAILs)作为一种兼有溶剂和催化剂双重功能的新型功能化离子液体,在催化制备生物柴油的过程中具有较大的应用潜力。在AAILs中,氨基酸可以为阴离子,也可以为阳离子。综述了AAILs的类型、性质与结构的关系以及近年来利用AAILs作为催化剂催化制备生物柴油的研究进展,分析了AAILs催化酯化和酯交换反应制备生物柴油的机理,旨在为AAILs在生物柴油制备过程中的应用提供依据。     

酸性离子液体催化月桂酸制备生物柴油工艺的研究

以新型酸性离子液体1-丁基喹啉硫酸氢盐（[BQu]HSO4）为催化剂催化月桂酸与甲醇酯化反应制备生物柴油工艺研究,详细考察了离子液体用量、醇酸摩尔比、反应时间及反应温度等因素对月桂酸甲酯产率的影响。在单因素实验基础上利用响应面分析法优化月桂酸甲酯的最佳制备工艺条件为：离子液体用量为月桂酸质量的1.3%,甲醇与月桂酸摩尔比为2.8:1,反应时间3.2 h,反应温度373 K,此条件下生物柴油产率为96.3%,该结果与模型预测值基本相符。最佳条件下,制备月桂酸甲酯反应的活化能为25.25 kJ/mol,动力学方程为： 。     

微波辅助酸性离子液体催化大豆油制备生物柴油

设计合成了3种酸性离子液体[BSO3HMIM]HSO4、[BSO3HMIM][PTSA]、[BMIM]HSO4,考察酸性离子液体对大豆油和甲醇酯交换制备生物柴油的催化效果。以筛选出的酸性离子液体[BSO3HMIM]HSO4为催化剂,在微波辅助下,考察了醇油摩尔比、催化剂用量、反应温度和反应时间对生物柴油收率的影响。结果表明:当醇油摩尔比为10∶1,催化剂用量为8%,反应温度为120℃,反应时间为60 min,微波功率为320 W时,生物柴油收率可达95.8%;离子液体[BSO3HMIM]HSO4循环使用6次后,生物柴油收率没有明显降低,保持在90%以上。     

碱性离子液体催化棉籽油制备生物柴油的工艺研究

应用碱性离子液体[Emim]OH催化棉籽油制备生物柴油,考察了醇油比、催化剂用量、反应温度、反应时间对生物柴油收率的影响;正交试验确定[Emim]OH催化工艺条件为：醇油摩尔比6∶1、催化剂用量3.5%、反应时间50 min、反应温度55℃。在该优化条件下,甲酯混合物收率高于90%,催化剂[Emim]OH重复使用6次没有明显消耗,催化性能稳定。     

胆碱类离子液体在催化制备生物柴油中的应用研究

采用两步法合成了咪唑阴离子型碱性胆碱类离子液体Ch Im,以麻疯树果油为原料,考察了其对麻疯树果油和甲醇酯交换制备生物柴油的催化性能。通过单因素实验,考察了反应温度、反应时间、催化剂用量和醇油摩尔比对生物柴油产率的影响。研究表明,当反应温度T=65℃,反应时间t=3 h,催化剂用量为4%,醇油摩尔比为6∶1时,生物柴油产率可达94.7%,且离子液体易于分离回收,重复使用性能较好。     

对甲苯磺酸/活性炭催化地沟油制备生物柴油的研究

采用浸渍法制备了活性炭固载对甲苯磺酸催化剂,用于催化地沟油与甲醇反应制备生物柴油,分别采用单因素实验和正交实验对反应条件进行了优化,并分析测试了所制备生物柴油的主要性能指标。确定适宜的反应条件为:醇油摩尔比20∶1,催化剂用量4%,反应温度70℃,反应时间4h;在此条件下,地沟油酯化率达95.86%。制备的生物柴油性能指标均在国家生物柴油标准范围内。     

秸秆炭基固体酸催化废油脂制备生物柴油

以秸秆为原料,采用炭化-磺化法制备了秸秆炭基固体酸,通过FTIR、XRD、SEM、EDS、TGA及DSC对秸秆炭基固体酸进行表征,并将其用于催化高酸值废油脂与甲醇酯交换制备生物柴油,对反应条件进行了优化。结果表明:磺酸基团被引入秸秆炭表面;当醇油摩尔比18∶1、催化剂用量为废油脂质量的5%、反应温度85℃、反应时间8 h时,脂肪酸甲酯收率可达97.2%;秸秆炭基固体酸重复使用6次后,脂肪酸甲酯收率仍在82%以上。     

两步法利用高酸值废油脂生产生物柴油

以废油脂为原料,采用两步法即先用氯化铁为催化剂催化废油脂中的游离脂肪酸和甲醇反应降低原料的酸值,然后分离出氯化铁并加入KOH催化生产生物柴油。第一步反应的最佳条件为:温度65℃,催化剂FeCl3用量2%,醇油摩尔比为11∶1,反应5 h;第二步反应条件是:在65℃下加入1%的KOH,醇油摩尔比为6∶1,反应时间为1 h,最终生物柴油的得率为93.6%。此方法相对传统的浓硫酸催化生产生物柴油具有反应迅速、转化率高,催化剂易于回收,不产生污染物等优点。     

两步法催化潲水油制备生物柴油的研究

采用两步法催化高酸值潲水油制备生物柴油,第一步先用硫酸铁催化潲水油中游离脂肪酸和甲醇酯化生成脂肪酸甲酯(生物柴油),然后再用氢氧化钾催化潲水油中的甘油三酯和甲醇进行酯交换。结果表明,硫酸铁对酯化反应具有很强的催化活性,而且可以回收利用。通过正交试验得到最佳酯化反应参数:硫酸铁用量2%,反应温度95℃,醇油摩尔比10∶1,反应时间4 h,该条件下游离脂肪酸酯化率达97.22%。酯交换条件为:KOH用量1%,反应温度65℃,反应时间1 h,醇油摩尔比6∶1。经过两步催化,产品中总的脂肪酸甲酯(生物柴油)含量达97.02%。该两步催化法具有不产生酸化废水,不需要耐强酸设备,反应时间短,转化率高,同时硫酸铁可以回收重复利用等优点。     

生物酶催化废白土油制备生物柴油的工艺研究

研究生物酶催化废白土油与甲醇酯交换制备生物柴油的最佳工艺条件。通过对比相当用量的Lipozyme TL IM和Novozyme 435的催化效果,筛选出Lipozyme TL IM为适宜的酶;在此基础上,以醇油摩尔比、生物酶添加量、反应温度、反应时间为自变量,生物柴油得率为响应值,进行酯交换制备生物柴油的响应面优化实验。结果表明,酯交换反应最佳条件为：醇油摩尔比4∶1,Lipozyme TL IM添加量10%(以废白土油质量计),反应温度35℃,反应时间15 h;在此条件下,生物柴油得率为95.9%,所得生物柴油非常接近0#柴油的质量标准。     

利用地沟油开发生物柴油——固酸、固碱两步非均相催化

根据地沟油酸值高的特点,采用固酸、固碱两步非均相催化法开发生物柴油。此法避免了均相酸法耐酸设备价格高,反应时间长,酯化率低,有废水等缺点;克服了均相碱催化酯交换反应对高酸值地沟油易皂化,得率低,产生大量废水等弊病;同时,也克服了两步均相法产生大量废水,影响环境的不足。在最佳试验条件下,酯化率在96%以上。