米糠油酯交换反应制备生物柴油的研究

以米糠油和甲醇为原料,在硫酸催化剂作用下进行预酯化,在碱催化剂(氢氧化钾)下进行酯交换反应制备生物柴油.考察酯交换反应过程中甲醇与米糠油物质的量比、反应温度、反应时间及催化剂用量(以米糠油质量计)对生物柴油产率的影响.结果表明,在甲醇与米糠油物质的量比为6:1、反应温度为65℃、反应时间为1.5 h及催化剂用量为1.5...     

反应蒸馏用于植物油酯交换反应制备生物柴油的研究

在反应蒸馏装置中对植物油与甲醇的酯交换反应合成生物柴油进行了研究，结果表明，此工艺具有反应速度快、平衡转化率和选择性高、甘油沉降速度快等特点。与流行的两级甚至三级酯交换反应技术相比，本工艺仅通过一段酯交换反应就能达到相同的反应效果。     

酯交换法制备生物柴油反应机理的研究进展

生物柴油作为一种环保型可再生能源,它的研究和应用引起了人们的广泛关注。酯交换法制备生物柴油的反应机理是该领域的研究热点。从量子化学方面介绍了酯交换法制备生物柴油反应机理的理论研究进展,讨论了不同催化活性中心对反应机理的影响,并对酯交换法制备生物柴油的理论研究进行了展望。     

超临界酯交换法制备生物柴油的研究

综述了超临界酯交换法制备生物柴油的反应机理及动力学、影响因素、生产工艺及与其他酯交换法的比较,其中影响因索包括反应温度、醇油比、反应压力、反应时间、游离脂肪酸、水、原料油、醇和共溶剂。并重点对这些影响因素进行分析比较,结果表明,反应温度选择350℃;醇油比通常取42：1;当温度在280—295℃时,反应压力对转化率影响不大,温度350℃时,反应压力对转化率影响较大;反应时间30min,原料油中含游离脂肪酸和水对转化率影响均不大;原料油中不饱和度高的组分反应速度快于饱和度高的组分;在超临界区烃链越短的醇反应速度越快;加入共溶剂可降低反应苛刻度。与其他酯交换法相比,超临界酯交换法具有反应速度快、不需催化剂、成本低和环境友好等特点。     

油脂酯交换制备生物柴油的反应分离耦合工艺

在500mL的酯交换反应和甘油分离耦合实验装置上进行了大豆油制备生物柴油的试验和反应条件的研究。结果表明,在反应温度60℃、醇油摩尔比4.5~ 5.0、进料速度500~2 000 mL/h和催化剂质量分数0.50%~0.75%（相对于油）的条件下,制备的生物柴油中脂肪酸甲酯相对含量不低于97%。此工艺具有反应速度快、平衡转化率和选择性高的特点。所制备的生物柴油及其与-10号柴油的调合产品B5都分别满足国标要求。     

植物油制备生物柴油的工艺研究

以菜籽油、大豆油、调和油为植物油原料,通过甲醇酯交换反应制备了生物柴油脂肪酸甲酯。用气相色谱分析方法,考察了反应温度、醇油摩尔比、KOH催化剂用量和反应时间对生物柴油收率的影响。结果表明,由不同植物油原料所得的生物柴油收率达到最大值时,其共有的最佳工艺条件为:四氢呋喃(THF)作共溶剂,KOH作催化剂,反应温度60℃,n(甲醇)/n(植物油)值6,反应时间15 min;因植物油原料的酸值不同,致使其在最佳工艺条件下的KOH催化剂加入质量分数和生物柴油收率最大值不同,菜籽油、大豆油、调和油所需的KOH催化剂加入质量分数分别为1.0%,1.0%,0.9%,相应的生物柴油收率最大值分别为97.2%,97.5%,98.3%。     

甲醇钙催化菜籽油酯交换反应制备生物柴油的研究

本文研究了甲醇钙固体碱催化剂催化菜籽油和甲醇酯交换反应制备生物柴油,实验分析了甲醇钙的比表面积、总孔容、平均孔径、热稳定性和表面碱性，然后分析了甲醇钙固体碱催化酯交换反应制备生物柴油的反应机理，再通过改变实验条件研究了反应温度、催化剂用量和醇油体积比对生物柴油产率的影响。实验结果表明：甲醇钙热稳定性好，碱性强；当催化剂用量为菜籽油质量的2.0％，反应温度为60℃，醇油体积比为1：1时，反应2小时后生物柴油产率达到了96.8％。     

季胺碱改性蒙脱土催化酯交换制备生物柴油

采用离子交换法,以4种不同碳链长度的季铵盐对钠基蒙脱土进行插层改性,并采用FT-IR、XRD对改性蒙脱土进行表征;考察了其在大豆油与甲醇酯交换合成生物柴油反应中的催化性能。结果表明,4种季胺盐改性蒙脱土催化剂中,四甲基溴化铵改性蒙脱土对大豆油与甲醇酯交换反应的催化活性最高。以此改性蒙脱土为催化剂,在催化剂质量分数（以大豆油质量计）1.5%、醇/油质量比12、反应温度65℃、反应时间5 h条件下,大豆油与甲醇酯交换反应生物柴油产率达到91.2%。该催化剂重复使用7次后活性并无明显下降,表明有机改性蒙脱土是一种潜在的制备生物柴油的有机-无机复合催化材料。     

生物柴油的制备方法及研究进展

本文扼要介绍了生物柴油与矿物柴油相比所具有的优点，以及目前生物柴油需要改善和解决的问题。详细介绍了生产和使用生物柴油的四种方法：直接或混合使用法、微乳化法、热解法、酯交换法。以及各种方法的研究情况及其产品特点。     

KF/水滑石的合成及催化大豆油酯交换制备生物柴油

采用浸渍法制备了KF/水滑石固体碱催化剂,并将其用于催化大豆油与甲醇进行酯交换反应制备生物柴油;考察了催化剂制备条件和酯交换反应条件对生物柴油收率的影响,并对催化剂进行了XRD,TG-DTA,SEM表征。研究结果表明,KF/水滑石的最佳制备条件为:KF负载量(占水滑石的质量)80%、焙烧温度500℃、焙烧时间3 h。将此条件下制备的KF/水滑石催化剂用于大豆油与甲醇酯交换反应,最佳的反应条件为:催化剂用量(占大豆油的质量)2%,甲醇与大豆油的摩尔比12∶1,反应时间3 h,反应体系处于回流状态。在此条件下,生物柴油的收率高达90.4%。表征结果显示,KF/水滑石的催化活性与KF和水滑石在高温煅烧时相互作用形成新的晶相KMgF3和K3AlF6有关。     

负载型镁铝水滑石催化酯交换合成生物柴油

采用共沉淀法合成了镁铝水滑石,以其为载体负载K2CO3制备了负载型镁铝水滑石催化剂,用于菜籽油酯交换合成生物柴油。研究了未负载活性组分时,镁铝水滑石和焙烧后得到的镁铝复合氧化物对酯交换反应的催化活性,以及负载K2CO3后,活性组分负载量对催化剂活性的影响,并利用X射线衍射表征了焙烧前后以及负载K2CO3前后催化剂物相结构的变化。实验发现,水滑石载体和K2CO3在高温焙烧后形成的钾铝和镁钾氧化物是催化剂碱性和活性提高的重要原因。进一步优化了活性组分负载量和酯交换反应条件,以镁铝水滑石为载体,负载25%的K2CO3作为催化剂,在催化剂用量2%,醇油摩尔比12∶1,反应温度60℃,反应时间1.5h时,油脂转化率高达99%。     

KF/CaO催化剂催化大豆油酯交换反应制备生物柴油

采用等体积浸渍法制备了KF/CaO催化剂,并将其用于催化大豆油与甲醇酯交换反应制备生物柴油。考察了催化剂制备条件和反应条件对酯交换反应的影响。实验结果表明,通过等体积浸渍并在873K煅烧4h,可以制得理想的KF添加量(KF与CaO的质量比)为14.3%的KF/CaO催化剂,采用该催化剂,当醇与油摩尔比为12∶1、催化剂用量(催化剂与油的质量比)为3%、反应温度为60～65℃、反应时间为1h时,生物柴油的收率可以达到90%。与CaO催化的酯交换反应结果相比,KF/CaO催化剂的催化活性明显提高。XRD与TG-DTG分析结果表明,KF/CaO催化剂酯交换活性的增强与KF与CaO经过高温煅烧发生相互作用而形成新的晶相密切相关。     

无甘油副产生物柴油的组分分析及其燃烧性能

以氢氧化钾为催化剂催化棕榈油和新型甲酯化试剂MC进行酯交换反应制备生物柴油,采用气相色谱和气质联用的方法对反应产物进行了定性、定量分析。分析结果表明,由该工艺制得的生物柴油由主产物脂肪酸甲酯和副产物甘油碳酸酯组成。测定了生物柴油的主要物理性能指标,同时在柴油机未作任何调整的情况下进行了台架试验,考察了生物柴油与0#柴油混合燃料对柴油机燃烧过程、经济性和排放性的影响。实验结果表明,制得的生物柴油的密度、酸值和运动黏度均符合国家标准,将其与0#柴油混合(生物柴油体积分数20%)后可直接应用于柴油机,MC和甘油碳酸酯对缸内燃烧过程和经济性影响很小;燃用添加MC和甘油碳酸酯的混合燃料能有效降低柴油机碳烟、碳氢化合物和CO的排放量,NOx排放量稍有增加。     

超临界法制备生物柴油

探索了温度、甲醇和油脂摩尔比、不同碳链的醇以及水和游离脂肪酸对超临界甲醇法制备生物柴油的影响。结果表明:300℃1、5MPa、醇油摩尔比15和1 h的反应时间较为合理。同时发现,油料中所含水和游离脂肪酸对普通的酸、碱催化法有较大影响,对超临界法则没有明显影响。经过减压精馏、水洗和干燥后的生物柴油产品性能符合美国生物柴油标准。     

负载型固体碱催化棕榈油酯交换制备生物柴油

采用浸渍法制备了KF/CaO,K2CO3/CaO,KF/γ-Al2O3,K2CO3/γ-Al2O34种负载型固体碱催化剂。考察了催化剂种类对棕榈油与甲醇进行酯交换反应的影响,并研究了催化剂重复使用的可能性。实验结果表明,4种催化剂均具有较高的活性,在催化剂中活性组分负载量为20.0%(相对于载体的质量分数)、n(甲醇):n(棕榈油)=12、m(催化剂):m(棕榈油)=0.09、反应温度65℃、反应时间6h的条件下,生物柴油的收率依次为97.3%,93.4%,77.7%,96.2%。以CaO为载体的催化剂再生后活性较低,而以γ-Al2O3为载体的催化剂再生后活性较高。X射线衍射和热重-差热分析结果显示,催化剂活性的差异与煅烧过程中活性组分和载体相互作用形成的新晶相有关,再生后催化活性的降低是由于活性组分流失所致。     

超声波辅助下海滨锦葵油制备生物柴油工艺的优化

以海滨锦葵油为原料、KOH 为催化剂,在超声波辅助下制备了生物柴油。通过单因素实验及正交实验研究了超声波频率、超声波功率、催化剂用最、反应温度、醇了油摩尔比等因素对酯交换率的影响实验结果表明,各影响因素对酯交换率影响的大小顺序为:超声波功率>催化剂用量>反应温度>醇与油摩尔比。海滨锦葵油在超声波辅助下制备生物柴油的最佳工艺条件为:超声波频率45 Hz、超声波功率180 W、催化剂 KOH 用量为海滨锦葵油质量的0.6%、反应温度65℃、醇与油摩尔比7,在该条件下酯交换率达到99.85%。     

氟改性的镁-铝复合氧化物催化酯交换反应制备生物柴油

 利用"记忆效应"将氟离子插层到镁铝水滑石的层间,并以此为前驱体焙烧制备出氟改性的镁铝复合氧化物。采用电感耦合等离子体原子发射光谱、N₂吸附-脱附技术、X射线固体粉末衍射、傅里叶变换红外光谱和Hammett指示剂法对其进行了表征。结果表明,焙烧温度明显影响样品的结构和碱性。在催化大豆油和甲醇酯交换制备生物柴油的反应中,氟改性镁铝氧化物比纯镁铝氧化物表现出了更优的催化性能;而且氟改性镁铝氧化物的碱强度对其催化性能有较大影响,450℃下焙烧所得样品的催化性能最好。在催化剂用量3.0%、反应温度60℃、n(甲醇)/n(大豆油)=6、反应时间6 h的适宜条件下,大豆油和甲醇酯交换反应转化率为97.3%。