生物柴油低温降凝研究进展

生物柴油凝点一般为0℃左右,其低温结晶和凝胶化限制生物柴油在天冷季节应用;生物柴油低温流动性能主要由生物柴油中饱和脂肪酸甲酯支链程度、含量及组成分布所决定。该文论述国内外在生物柴油低温降凝方面所进行探索,并对前人有关生物柴油降凝机理及降凝剂研究进展作简要评述。     

棕榈油生物柴油低温流动性能研究

以棕榈油为原料采用碱催化酯交换法合成生物柴油,测定了其脂肪酸甲酯的分布、黏度、凝点和冷滤点等指标。试验表明,棕桐油生物柴油中饱和脂肪酸甲酯含量很高。导致其低温流动性能很差。考察了三种降凝剂复配、0^#柴油以及同时加入0^#柴油和降凝剂对生物柴油低温流动性能的影响。三种降凝剂添加量各为0．1％复配时有较好的降凝助滤效果。0^#柴油可有效改善棕榈油生物柴油的低温流动性能,当20％生物柴油和80％0^#柴油调和时,生物柴油的凝点和冷滤点分别降低22℃和13℃。当柴油和降凝剂共同作用时,能使棕榈油生物柴油凝点和冷滤点降低。     

棕榈油生物柴油低温流动性能研究

以棕榈油为原料采用碱催化酯交换法合成生物柴油,测定了其脂肪酸甲酯的分布、黏度、凝点和冷滤点等指标。试验表明,棕桐油生物柴油中饱和脂肪酸甲酯含量很高。导致其低温流动性能很差。考察了三种降凝剂复配、0^#柴油以及同时加入0^#柴油和降凝剂对生物柴油低温流动性能的影响。三种降凝剂添加量各为0．1％复配时有较好的降凝助滤效果。0^#柴油可有效改善棕榈油生物柴油的低温流动性能,当20％生物柴油和80％0^#柴油调和时,生物柴油的凝点和冷滤点分别降低22℃和13℃。当柴油和降凝剂共同作用时,能使棕榈油生物柴油凝点和冷滤点降低。     

生物柴油低温流动性及其降凝剂研究进展

生物柴油是典型“绿色可再生能源”,然而生物柴油凝点一般在0℃时,其低温结晶和凝胶 化限制生物柴油在低温时应用,生物柴油低温流动性能主要与生物柴油中饱和脂肪酸甲酯含量和 分布有关,还与脂肪酸酯支链程度有关。该文综述改善生物柴油低温流动性方法,降凝剂作用机理 及生物柴油降凝剂的研究、应用及发展前景。     

抗氧化剂与降凝剂对生物柴油性能的复合影响研究

以小桐子生物柴油为原料,研究了市场上常见的6种抗氧化剂和6种降凝剂复合作用对油样诱导期、凝点、运动黏度和热值的影响规律。结果表明:不同种类降凝剂对抗氧化剂的抗氧化效果影响较大,但影响规律与抗氧化剂种类无关,影响范围在5%以内;降凝剂与抗氧化剂对生物柴油凝点和运动黏度的复合影响较大,主要影响因素是抗氧化剂油溶性,油溶性好的抗氧化剂能够促进生物柴油凝点降低,但相应会增大运动黏度;降凝剂与抗氧化剂对生物柴油热值复合影响较小,影响因素主要是添加剂本身化学成分的热值高低;添加降凝剂可以提高生物柴油热值。     

大豆油制备生物柴油的研究

研究了植物油在NaOH作用下与甲醇反应生成生物柴油的过程 ,研究了醇油摩尔比、催化剂用量和反应温度等操作条件对反应的影响 ,采用气相色谱法检测不同反应时刻产品中油酸甲酯的含量。试验结果表明 ,该反应最适宜的操作条件为 :常温、醇油摩尔 6∶1、催化剂用量为原料油质量的 1 0 %。放大试验所得生物柴油的各项性能指标基本达到国外同类产品的标准 ,并与我国0 # 柴油 (GB2 5 2 - 1994 ,优级品 )的主要性能指标相接近。     

生物柴油低温流动性及改进方法研究进展

与石化柴油相比,生物柴油低温流动性能较差。该文论述影响生物柴油低温流动性能因素,综述国内外改善生物柴油低温流动性能方法,并提出在降凝剂单体结构基础上引入极性基团如羟基等可有效改善生物柴油冷滤点。     

棕榈油生物柴油低温流动性改善研究

研究添加降凝剂和乳化分离两种方法改善棕榈油生物柴油低温流动性。结果表明,在分别添加GE东芝有机硅油、Duralt、聚甘油脂肪酸酯、蔗糖酯S-1570、蔗糖酯S-270降凝剂后生物柴油的低温流动性得到显著改善,其中聚甘油脂肪酸酯效果最为显著,添加0.02%可使棕榈油生物柴油的冷滤点从1℃降至-7℃。在14℃下采用乳化分离棕榈油生物柴油得到液体棕榈油生物柴油,通过正交试验得到乳化分离的最佳条件为:加入0.2%十二烷基苯磺酸钠,1.5%硫酸镁,150%电解质溶液。最佳条件下液体棕榈油生物柴油得率76.2%,冷滤点-5℃。     

大豆油基生物柴油氧化动力学方程研究

作为衡量生物柴油品质的重要指标,氧化安定性优劣直接关系到生物柴油的应用前景。利用气相色谱及生物柴油氧化安定性测定仪测定了大豆油生物柴油在不同温度下脂肪酸甲酯质量浓度随时间的变化规律,得到了大豆油生物柴油的降解动力学曲线以及不同脂肪酸甲酯的反应速率常数K、活化能Ea,研究表明生物柴油氧化降解为拟一级反应;大豆油生物柴油、棕榈酸甲酯、油酸甲酯、亚油酸甲酯和亚麻酸甲酯的表观活化能分别为82.15、85.31、88.54、80.52、75.49 k J/mol,碳链长度缩短、不饱和双键增多会促进其氧化降解;生物柴油的氧化诱导时间与氧化速率常数的倒数成正比关系。     

固定化脂肪酶催化大豆油制备生物柴油

研究了脂肪酶固定化及其催化大豆油制备生物柴油的工艺。采用溶胶-凝胶法对脂肪酶进行了固定化,考察了固定化酶催化大豆油转酯化的生产工艺中酶用量、醇油比、含水量、反应温度、反应时间、溶剂等参数对转酯过程的影响。实验结果表明,当大豆油4.5 g时,最佳的反应条件为：固定化酶646 mg,醇油摩尔比4∶1,含水质量分数为6%,40℃,甲酯的最终转化率为96.33%。     

大豆生物柴油氧化稳定性影响因素的研究

以大豆生物柴油为原料,通过Rancimat酸败法测定大豆生物柴油氧化稳定性,研究了大豆生物柴油的不饱和度、制备过程和存储过程中相关因素对大豆生物柴油氧化稳定性的影响。结果表明:大豆生物柴油不饱和度越低,其氧化稳定性越好;大豆生物柴油中水分残留量和甲醇残留量越高,其氧化稳定性越差,甘油残留量对大豆生物柴油氧化稳定性的影响较小,因此大豆生物柴油中水分残留量应低于0.05%,甲醇残留量应低于0.2%;大豆生物柴油的氧化诱导期随温度的升高而迅速缩短,且随空气流量增加呈线性下降,金属离子对大豆生物柴油氧化降解起催化作用,光照和通风导致大豆生物柴油极易氧化,因此大豆生物柴油应在避光不通风条件下,低温存储在含金属离子少的碳钢容器中。     

大豆水化油脚生物柴油的研制

介绍了从大豆水化油脚中提取制备生物柴油原料的方法和相应的生物柴油制备方法。其主要过程是对油脚进行酸化脱水,选用有机溶剂充分萃取其中的油脂,再用减压装置回收溶剂,油脂则作为酸催化酯交换法制备生物柴油的原料。结果表明,油脂的萃取率达95%以上,萃取剂的回收率达98%;酸法酯交换法制备生物柴油的反应条件为:反应时间4h,反应温度65℃,催化剂的加入量1.5%,醇油的摩尔比约6∶1。     

固定化脂肪酶催化大豆油酯交换制备生物柴油

以大豆油为原料,以Novozym 435固定化脂肪酶为催化剂,采用滴加甲醇的方法制备生物柴油。考察了甲醇滴加速度、水的添加量、反应温度、反应级数对脂肪酸甲酯收率的影响。结果表明,甲醇滴加可以减弱甲醇对酶的毒害,达到添加叔戊醇相同的效果。甲醇的滴加速度、反应温度对脂肪酸甲酯收率有很大影响,可以调节甲醇的滴加速度和反应温度提高脂肪酸甲酯收率,甲醇滴加速度3.43×10-4g甲醇/(g油·min),反应温度60℃是适宜的反应条件,在此条件下,产物收率可以达到98.75%。反应生成的甘油会影响酶的活性和产物收率,采用二级反应,级间脱除甘油,有利于产物收率的提高。对于Novozym 435固定化脂肪酶,水的添加不利于产物收率的提高。     

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。     

酸化油制备生物柴油研究

该文报道以中等酸价的酸化油为原料,采用酯化和酯交换相结合方法制备生物柴油工艺。     

甘油钙固体碱催化大豆油制备生物柴油

利用甘油和高温焙烧(900℃)废弃鸡蛋壳制得的氧化钙制备了固体碱催化剂甘油钙,研究了甘油钙在大豆油与甲醇的酯交换反应制备生物柴油中的催化性能,考察了催化剂的焙烧温度、甲醇与大豆油物质的量比、催化剂用量、反应时间对生物柴油收率的影响.经元素分析仪分析结果确定催化剂为二甘油钙(Ca(C3H7O3)2).在催化剂焙烧温度为250℃、催化剂用量为大豆油质量的5％、甲醇与大豆油物质的量比为8∶1、反应时间为5h的条件下,生物柴油收率在86％以上.     

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。     

响应面法优化超声波辅助猪油酯交换反应制备生物柴油的研究

以猪油和甲醇为原料,KOH为催化剂,采用单因素法确定醇油摩尔比、超声波功率、催化剂用量、反应温度等因素对猪油酯交换反应的脂肪酸甲酯产率的影响。单因素实验结果显示各因素的最佳值分别为醇油摩尔比6∶1,超声波功率为120 W,催化剂用量为0.8%,反应温度为60℃。采用响应面分析法优化超声强化KOH均相碱催化酯交换条件,结果显示最优条件为:醇油摩尔比为5.8∶1,超声功率为135.91W,反应温度为52.78℃,催化剂用量为0.86%,在该条件下甲酯最大的理论转化率为99.53%。     

超声波辅助管式反应器连续制备生物柴油的研究

以KOH为催化剂和小桐子油为原料,利用自制的管式反应器,在超声波辅助下进行酯交换反应制备生物柴油的试验研究,考察醇油比、催化剂用量、超声波功率、反应时间和水浴温度等因素对转化率的影响.通过单因素确定最佳反应条件:在水浴温度为50℃,醇油比为6∶1,催化剂用量为1.5％,超声波功率为180 W,流速为3.3 mL/min时,转化率达到91.84％.在超声波辅助下,反应时间大大缩短,并且这种管式连续酯交换制备生物柴油技术具有操作简单、反应连续、产物分离方便等优点,具有很好的实用价值.     

钙基固体碱法制备生物柴油工艺的研究

研究了钙基负载型固体碱制备生物柴油的酯交换反应,通过正交试验得出菜籽油制备生物柴油的最佳工艺条件为:反应温度70 ℃、反应时间6 h、催化剂用量4%,醇油摩尔比8∶1,在最优条件下,生物柴油转化率97.62%.