固体酸催化剂的制备与合成生物柴油的应用研究(摘要)北大核心

生物柴油作为一种良好的替代燃料,与石化柴油相比,具有含硫量低、不含污染环境的芳香族烷烃、闪点高不易爆炸以及十六烷值高燃烧性能好等优点。欧美国家制备生物柴油多以食用油脂为原料,但我国人口多耕地少,食用油脂的供应还只能用于人们的食用需求,利用非食用油脂制备生物柴油在我国具有现实意义。工业中通过酯化反应生产生物柴油一般采用均相酸催化剂,其具有转化率高、反应速度快等优点,但是也存在设备腐蚀、废液多、催化剂不易回收利用等缺点。本论文在综述了国内外生物柴油研究现状的基础上,以自制固体酸为催化剂,在加压条件下催化脂肪酸甲酯化反应制备生物柴油。对固体酸的制备条件,加压酯化工艺过程及产物油的脱色工艺进行了研究。     

炭基固体酸催化制备生物柴油研究进展

炭基固体酸是一种具有高催化活性和稳定性的催化剂.当以高酸值废油脂为反应原料制备生物柴油时,炭基固体酸可同时催化脂肪酸与甲醇的酯化反应和甘油三酯与甲醇的酯交换反应.对炭基固体酸的制备、结构及其分别在酯化反应或酯化与酯交换协同反应中的催化性能方面进行了详细阐述.指出了炭基固体酸存在的一些问题,并展望了其催化制备生物柴油今后的研究方向.     

制备生物柴油的固体酸催化剂研究进展

生物柴油是一种绿色可再生能源。目前,大多采用高活性的固体酸催化酯化、酯交换反应进行制备,该工艺具有产品与催化剂易分离、催化剂可回收再生且环保等优点。本文综述了固体超强酸、负载型固体酸、金属氧化物及复合物、沸石分子筛、阳离子交换树脂、离子液体及杂多酸等不同类型固体酸催化剂催化制备生物柴油的最新研究进展,包括催化剂的制备、活性、催化行为。最后,对制备生物柴油的固体酸在物理化学性质、成本等方面的研究进行展望。     

固体酸催化制备生物柴油的研究进展

生物柴油是一种清洁可再生能源.固体酸催化制备生物柴油具有受原料影响小和产物易分离等优点.简要综述了几种主要固体酸催化剂在制备生物柴油中的应用,并对当前油脂酯交换反应中固体酸催化剂存在的问题提出了一些建议.     

固体复合酸催化废弃油脂预酯化反应的研究

利用废弃油脂作为原料油制备生物柴油是一条符合我国国情的方法,但一般废弃油脂酸值高,因此在碱催化酯交换反应之前,需对高酸值原料油进行降酸处理.考察了相关条件对油脂预酯化反应的影响,并通过正交实验和数据分析,得到最佳条件为固体酸用量3%、醇油摩尔比6∶1、反应温度80℃、反应时间2 h.同时研究了不同酸值原料油在固体酸催化作用下的酯化率.     

负载型固体酸催化制备生物柴油研究进展

负载型固体酸催化剂具有无腐蚀、分离容易、对环境不产生污染、原料适应性广等优点,已成为制备生物柴油首选的绿色催化剂。本文综述了负载型固体酸催化剂制备原理、生产工艺、研究方法及其结构表征,分析了负载型固体酸自身结构与油脂酯交换反应催化活性的关系,预测了负载型催化剂在生物柴油制造业的应用前景。     

餐饮业废油脂生产生物柴油绿色化工艺的研究

提出了一种清洁、环境友好的餐饮业废油脂制备生物柴油的方法和工艺.以磁性固体超强酸SO2-4/TiO2-Fe3O4为非均相催化剂,以餐饮业废油脂为原料与甲醇进行酯交换反应制备生物柴油;利用三因素一次回归正交设计实验方法,考察了反应温度、甲醇用量、催化剂用量对废油脂酯转化率的影响,确定了制备生物柴油的最佳反应条件;通过对实验结果的处理,求出了回归方程;数理统计分析表明回归方程可靠适用;同时利用IR、XRD、SEM、EDS等对磁性固体超强酸SO2-4/TiO2-Fe3O4催化剂的结构进行了表征.与传统的均相催化剂(H2SO4、NaOH) 相比,磁性固体超强酸具有催化活性高、易于分离、可重复使用的特点,是制备生物柴油的环境友好型固体酸催化剂.     

固体酸催化制备生物柴油研究进展

生物柴油是一种绿色的可再生能源,主要通过酯交换反应生产。催化剂在酯交换反应中起重要作用,固体酸催化剂因污染少、效率高、易分离而成为研究热点。本文介绍了固体酸催化制备生物柴油的反应机理,综述了国内外近几年生物柴油制备中所用固体酸催化剂的研究进展,分为固体杂多酸、无机酸盐、金属氧化物及其复合物、沸石分子筛及阳离子交换树脂等,分析了催化剂的制备流程、反应操作条件和反应结果等,得出固体酸在催化含有大量水分和游离酸的油脂酯交换反应方面具有独特的优势,且符合生物柴油绿色生产的要求,是需要进一步研究和开发的方向。     

固体碱催化油脂甘油酯化降酸值的研究

高酸值油脂的甘油酯化降酸值是降低油脂中脂肪酸含量的一种有效方法,本文比较了固体超强碱Na/NaOH/γ-Al2O3、固体碱NaOH/γ-Al2O3以及氢氧化钠在甘油与脂肪酸酯化反应中的催化作用。结果表明固体碱NaOH/γ-Al2O3是一种高效的甘油酯化催化剂,通过优化反应条件,酯化率可以达到99.3%以上,得到油脂的酸值可降至0.3mgKOH/g以内,该工艺可用于食用油脂的降酸值,也可用于生物柴油的预酯化,具有一定的工业应用前景。     

生物柴油的制备及其作为乳油溶剂研究

以自制碳基固体酸为催化剂,油酸模拟高酸值原料与甲醇进行酯化反应,采用循环酯化法开发新型的绿色环保乳油溶剂生物柴油,将其作为溶剂制备60%丁草胺乳油。结果表明该生物柴油较优制备工艺为:碳基固体酸用量为油酸质量的1.0%,醇酸摩尔比2∶1,水浴温度99℃。该生物柴油所制60%丁草胺乳油产品各项指标均符合乳油的要求,具有良好的开发前景。     

固体催化剂催化酯交换反应制备生物柴油研究进展

酯交换法由于无需消耗大量的能量即可制备出低黏度的生物柴油,是制备生物柴油的主要方法,发展前景较好。固体催化剂催化酯交换反应产物易分离,废弃催化剂无环境污染。综述了酯交换反应制备生物柴油过程中固体催化剂的研究概况,包括固体酸和碱催化剂的研究进展,认为采用负载型固体碱催化剂催化油脂酯交换反应合成生物柴油将成为主要的研究方向。     

固体酸催化剂制备生物柴油研究进展

生物柴油是一种可再生的生物能源,近年来得到广泛关注.固体酸催化剂可同时催化油脂和脂肪酸制备生物柴油,同时还具有环境友好、易于和产物分离等优点.本文综述了沸石分子筛、杂多酸、离子交换树脂、固体超强酸等同体酸在催化合成生物柴油方面的研究进展.     

几种固体酸催化剂在生物柴油反应中的应用

固体酸作为催化剂,具有重复利用及分离方便等优点。对生物柴油的研发和利用,有利于缓解我国的能源危机,因此很有必要对其进行研究。而催化剂的使用对其产品的性能和工业化生产也有着很重要的影响。简要讲述了生物柴油的组成成分及其制备方法,主要介绍了几种固体酸催化剂在生物柴油制备中的应用,并对固体酸催化剂在催化过程中的问题,提出了几点建议。     

酸催化合成生物柴油的研究现状

生物柴油生产过程中的催化剂是一个关键问题.目前,在生物柴油的规模化生产中碱催化和酸催化应用最为广泛.与碱催化相比,酸催化由于反应速度慢、所需反应条件苛刻而使其应用受到了限制,然而酸催化制备生物柴油的优点也是显而易见的.简述了在酸催化作用下将高酸值原料油转化为生物柴油的原理、酸催化工艺,主要介绍了国外从机理方面对酸催化剂的研究,涉及酯交换和酯化两个方面.最后对酸催化反应的影响因素以及仍存在的问题也稍加叙述.     

改性4A分子筛催化高酸值油脂制备生物柴油

以浓硫酸为改性剂,采用化学键合方法对固体分子筛4A表面进行磺化改性。以此为催化剂催化油酸-菜籽油模拟的高酸值油脂-甲醇酯交换反应制备生物柴油。结果表明,反应体系在65℃,醇/油摩尔比为16∶1条件下反应6h,生物柴油产率可达到88.39%,比相同条件下未改性的分子筛4A和浓硫酸催化高酸油脂制备的生物柴油产率明显提高。     

高酸值废弃油脂甘油酯化脱酸研究

无催化条件下,开展甘油对高酸值废弃油脂酯化脱酸研究,优化酯化反应最佳工艺参数;并对酯化脱酸后油脂经酯交换制备的生物柴油产品质量进行指标检测。研究表明,甘油无催化酯化脱酸的最佳工艺条件:甘油添加量为150%、反应温度为220℃、反应时间8 h、真空度为0.03 MPa,可将酸化油的酸值降至2.1 mg KOH/g,满足酯交换制备生物柴油原料酸值的要求;制备生物柴油产品质量指标符合国家现行生物柴油标准,为产业化、连续化和规模化的生产应用提供理论依据和参数指导。     

高酸值废弃油脂甘油酯化脱酸研究

无催化条件下,开展甘油对高酸值废弃油脂酯化脱酸研究,优化酯化反应最佳工艺参数;并对酯化脱酸后油脂经酯交换制备的生物柴油产品质量进行指标检测。研究表明,甘油无催化酯化脱酸的最佳工艺条件:甘油添加量为150%、反应温度为220℃、反应时间8 h、真空度为0.03 MPa,可将酸化油的酸值降至2.1 mg KOH/g,满足酯交换制备生物柴油原料酸值的要求;制备生物柴油产品质量指标符合国家现行生物柴油标准,为产业化、连续化和规模化的生产应用提供理论依据和参数指导。     

碳基固体酸催化废弃油脂合成脂肪酸甲酯

在碳基固体酸催化下,废弃油脂与甲醇反应合成生物柴油。系统考察了反应时间、甲醇与废弃油脂的配比、碳基固体酸用量及催化剂重复使用等因素对反应的影响。结果表明,具有疏水表面的碳基固体酸对废弃油脂与甲醇的反应具有很好的催化性能,可以一步同时催化废弃油脂中的游离脂肪酸与甲醇的甲酯化以及甘油三酯与甲醇的酯交换反应,具有反应条件温和,催化活性高等优点。     

固体酸催化生产生物柴油研究进展

生物柴油是石化燃料的优良替代品,是环境友好型能源。酯交换法是制备生物柴油的首选方法,有较好的发展前景。固体酸催化剂具有工艺简单、不腐蚀设备和无三废污染等优点,是酯交换法的优良催化剂。综述了固体酸催化剂的种类、优势以及在制备生物柴油中的应用。     

SO42-/Fe2O3固体酸的制备及其催化合成生物柴油的研究

探讨了SO42-/Fe2O3固体酸催化剂的最佳制备条件,将其用于催化合成生物柴油,考察了催化剂用量、反应温度、反应时间及醇酸摩尔比对酯化反应的影响。结果表明,当浸渍硫酸浓度为0.5mol·L-1、焙烧温度为600℃、焙烧时间为3h时催化剂活性最强;利用自制的固体酸催化剂催化合成生物柴油,在催化剂用量为3%（以油酸质量计）、反应温度为70℃、反应时间为2h、甲醇与油酸摩尔比为2∶1的最佳反应条件下,酯化率为63.2%。