黄连木籽油制备生物柴油固体碱催化剂研究

采用新型固体碱Li2O/MgO替代传统的均相碱催化剂,催化黄连木籽油与甲醇进行酯交换反应制备生物柴油。考察了载体类型、浸渍液中Li元素浓度、焙烧温度和焙烧时间等制备条件对催化活性的影响,确定了最佳制备条件。结果表明:优化制备的Li2O/MgO固体碱催化剂,在浸渍液中Li元素质量分数为3%,焙烧温度600℃,焙烧时间6 h,用于酯交换反应时具有良好的催化活性,在反应温度65℃,醇油物质的量比9:1,固体碱催化剂用量为油质量的2%,反应3 h产物中棉籽油甲酯含量达到98%,反应10次甲酯含量维持在90%左右,其指标基本达到美国的ASTM标准和德国的DINE标准。     

固体碱催化黄连木籽油制备生物柴油

以黄连木籽油为原料,研制出适用于其与甲醇发生酯交换反应制备生物柴油的固体碱催化剂。考察了浸渍液中Li元素浓度、焙烧温度和焙烧时间等制备条件对催化活性的影响,确定了最佳制备条件。结果表明,优化制备的Li2O/CaO固体碱催化剂,在浸渍液中Li元素质量浓度为4%,焙烧温度700℃,焙烧时间5h,用于酯交换反应时具有良好的催化活性,在反应温度60℃,醇油摩尔比12∶1,固体碱催化剂用量为油质量的1.2%,反应3h产物中黄连木籽油甲酯含量达到97%,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。     

鸭蛋壳制备的CaO固体碱催化大豆油制备生物柴油

将700~1000℃焙烧鸭蛋壳4h制备的氧化钙(CaO)固体碱催化剂用于大豆油与甲醇酯交换反应制备生物柴油,用XRD和N2-吸附对其进行了表征,研究了焙烧温度对催化剂结构及催化性能的影响,考察了反应温度、甲醇与大豆油摩尔比、催化剂用量和反应时间对生物柴油收率的影响。结果表明:以900℃焙烧鸭蛋壳制备的CaO固体碱为催化剂,在反应温度90℃、甲醇与大豆油摩尔比9∶1、催化剂用量3.0%(占大豆油质量)、正庚烷用量30.0%(占大豆油质量)和反应时间4h的条件下,生物柴油的收率可达99.1%。催化剂重复使用12次后,生物柴油的收率仍大于97%。说明CaO固体碱催化剂在大豆油与甲醇酯交换反应中具有良好的催化活性和重复使用性。     

非均相固体碱催化棉籽油制备生物柴油及其性能

采用浸渍法制备了Cs2O/La2O3固体碱催化剂,并将其用于棉籽油与甲醇酯交换制备生物柴油的反应。考察了催化剂载体、Cs2O负载量、焙烧温度对催化剂活性的影响。结果表明：采用La2O3作为载体,Cs2O负载量20%（Cs2O与载体的质量比）,焙烧温度600℃,制备得到的Cs2O/La2O3固体碱催化剂用于酯交换反应时具有良好的催化活性。在反应温度65℃,醇油摩尔比12∶1,固体碱催化剂用量为油质量的3%,反应3 h产物中棉籽油甲酯含量达到98.8%。     

固体碱CaO催化橡胶籽油制备生物柴油的研究

研究了固体碱CaO催化橡胶籽油与甲醇进行酯交换反应制备生物柴油的工艺条件。结果表明,焙烧温度为800℃,焙烧时间为2 h时,由CaCO3分解制得的CaO具有最高的反应活性。以此CaO为催化剂制备橡胶籽油生物柴油的最佳工艺条件为:催化剂CaO用量为油质量的1.5%,反应温度65℃,醇油摩尔比为15∶1,反应时间6 h。在此反应条件下,橡胶籽油生物柴油转化率为90.70%。     

废工业棕榈油制备生物柴油的研究

利用固体酸作催化剂对酸值较高的废棕榈油进行预酯化,采用正交试验优化预酯化的工艺条件,最佳工艺条件是:反应温度为70 ℃,反应时间为4.0 h,固体酸催化剂的用量为3.0%,预处理后废棕榈油的酸值为2.18 mg KOH/g.研究了预酯化后的废棕榈油与甲醇进行的酯交换反应,得到最优工艺条件是:反应温度为65 ℃,反应时间为1.0 h,催化剂KOH的用量为1.0%,酯交换反应的转化率为96.85%,生物柴油总得率为93.2%.以废棕榈油为原料制备的生物柴油,除倾点较高外,其主要性能均符合柴油标准.     

KF-MgO固体碱催化剂的表征及油脂醇解活性

以二水合氟化钾、乙酸镁(四水)为原料,经过混合研磨、焙烧制得KF-MgO固体碱催化剂。采用单因素实验得到的优化制备条件为：摩尔比n(KF·2H₂O):n(MgAc₂·4H₂O)=1,焙烧温度500℃,焙烧时间3 h。将制得的固体碱催化剂催化蓖麻油与甲醇的酯交换反应,得生物柴油的折射率为1.462 6,蓖麻油转化率为96.36%。通过热重分析、X射线衍射和扫描电镜对最佳条件下制备的KF-MgO固体碱催化剂及其前驱体进行表征,结果表明,KF-MgO固体碱催化剂的前驱体在500℃左右分解过程基本结束。催化剂主要以KMgF₃的形式存在,呈蜂窝状,有一定数量的孔洞。     

超声波——固体碱催化黄连木籽油制备生物柴油

在超声波辅助条件下采用新型固体碱Li_2O/MgO替代传统液体酸、碱催化剂,催化黄连木籽油与甲醇进行酯交换反应制备生物柴油;考察超声波功率、超声波频率、固体碱催化剂用量、反应温度、醇油摩尔比等因素对产物中甲酯含量影响。结果表明,在超声波辅助下,固体碱催化剂对黄连木籽油酯交换具有较好催化活性和稳定性,在超声波功率70 W、超声波频率28 Hz、固体碱催化剂用量为油质量1.5%、反应温度60℃、醇油摩尔比9:1条件下,反应2 h产物中甲酯含量达98.6%;催化剂重复使用十次,甲酯含量维持在92%左右,表明催化剂具有较高催化活性和稳定性;且制备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。     

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%.     

KOH/铝柱撑膨润土催化麻疯树油酯交换反应制备生物柴油

采用等体积浸渍法制备得到KOH/铝柱撑膨润土固体催化剂,催化麻疯树油酯交换制备生物柴油,探讨KOH负载量和酯交换反应条件对生物柴油转化率的影响及催化剂再生性能,并对催化剂进行SEM、XRD表征。结果表明:KOH/铝柱撑膨润土催化剂中最佳KOH负载量为15%;最佳麻疯树油酯交换条件为反应温度75℃、催化剂用量7%、反应时间3 h、醇油摩尔比25∶1。在最佳条件下,生物柴油转化率为99.2%;再生处理的催化剂催化酯交换反应,生物柴油转化率高达98%;铝柱撑膨润土经由等体积浸渍KOH处理后,颗粒粒径明显减小,排列更加紧密,其表面附着有鳞片状物质,催化剂具有较大的层间距,d001层间距为11.9 nm。