小桐子油在亚临界水中水解反应的试验研究

以小桐子油为原料,对油脂在亚临界水-超临界甲醇两步法制备生物柴油的第一步水解反应中水解的影响因素和反应动力学进行了研究。试验结果表明,在小桐子油与水体积比为1:3,反应温度290℃,反应时间40min时,小桐子油水解反应最为合适,转化率为98.9%。对此水解反应进行了动力学分析,得到小桐子油在亚临界水中水解反应的平均反应级数为0.78,活化能为55.34kJ/mol,动力学模型为-(dc_A/dt)=7254.96e~(-55.34/RT)c_A~(0.78)。     

小桐子油脂肪酸在超临界甲醇中酯化反应动力学的研究

以小桐子油完全水解制取的脂肪酸为原料,对亚临界-超临界两步法制备生物柴油的第二步脂肪酸在超临界甲醇中酯化反应的影响因素进行了研究。试验结果表明:在脂肪酸与甲醇体积比为1:2,反应温度290℃,反应时间20min时,小桐子油脂肪酸酯化反应较为合适,转化率为98.49%。由试验数据采用数学规划求解进行动力学分析,得到小桐子油脂肪酸在超临界甲醇中酯化反应的平均反应级数为1.4467,活化能为66.79kJ/mol,动力学模型为-(dc_A)/(dt))=5.65×10~5e~(-(66.79)/(RT))c_A~(1.4467)。     

对甲苯磺酸催化麻疯树油甲酯化的实验研究

实验研究了麻疯树油在对甲苯磺酸催化剂的作用下与甲醇发生转酯化反应生成脂肪酸甲酯(生物柴油)的情况.实验结果表明,该转酯化反应的最佳操作条件为催化剂用量为麻疯树油量的5% 、油醇摩尔比为1∶ 3、反应时间为30 min、反应温度为70℃.     

利用棉籽油制备二聚酸的副产物开发生物柴油的研究

以棉籽油制备二聚酸的工业副产物为原料,采用对甲苯磺酸作催化剂进行酯化反应制备生物柴油.试验考察了反应条件对酯化率的影响,试验结果表明:在反应温度为75℃,催化剂用量为脂肪酸质量的8%,醇酸物质的量比为3:1的条件下,反应4h,酯化率可以达到97%.反应后对产物进行减压旋转蒸发,回收甲醇和催化剂.该试验操作方便,催化剂活性高,污染小,酯化率高.     

镍、钌均相催化裂解生物油低聚物的试验研究

以油酸镍和三(三苯基膦)二氯化钌为催化剂对均相催化裂解生物油中的低聚物进行试验研究。结果表明:油酸镍的催化效果优于三(三苯基膦)二氯化钌。当以油酸镍为催化剂时,较佳的反应条件为:反应温度150℃、反应时间24h、催化剂与生物油低聚物质量比R催化剂/低聚物=0.034,在此条件下二氧化碳生成量为4.43mmol,粘度从4.16mm2/s下降到3.49mm2/s;催化精制后,气相质谱联用仪可检测到的酚类物质含量基本都较之前有所增加。     

小桐油制备生物柴油的研究

实验研究了以小桐子油为原料,采用循环气相酯化-酯交换-水蒸气蒸馏法制备生物柴油的工艺过程。着重研究了降低原料酸值以及酯交换过程的优化条件。试验结果表明。气相酯化法可在很短的时间内将原料的酸值降到酯交换对原料的酸值要求;酯交换反应的最佳操作条件为：甲醇用量为油重的20％,催化剂用量为油重的1％左右,反应温度为60—70℃,反应时间为90—120min。     

油酸甲酯的清洁合成

分别研究了对甲苯磺酸和氯化胆碱/对甲苯磺酸形成的低共熔溶剂(DES-1)对油酸与甲醇酯化反应的催化效果。结果表明,氯化胆碱与对甲苯磺酸物质的量比为1∶3时所形成的DES对油酸甲酯化的催化活性较高。在醇油物质的量比为3∶1,反应温度为75℃,催化剂用量为2%和反应时间为4 h的条件下,DES和对甲苯磺酸的催化活性接近。此外,考察了氯化胆碱与尿素物质的量比为1∶2形成的低共熔溶剂(DES-2)对酯化产品混合物中残存酸性催化剂的去除效果。同样的条件下,DES-2将DES-1催化的酯化产品混合物的酸值降得更低,对甲苯磺酸催化的酯化产品混合物的酸值下降较少,说明DES-1比对甲苯磺酸更容易被洗掉。洗涤后的低共熔溶剂可循环用于下一次洗涤。DES-1催化剂的制备工艺简单,酯化转化率较高,该催化剂重复使用多次仍具有较高的酯化活性。     

KF/MgO固体碱催化酯化制备生物柴油实验研究

研究KF/MgO固体碱催化剂在酯交换反应过程中的催化性能,考查催化剂的KF负载量和煅烧温度对酯交换反应的影响,对催化剂进行BET、XRD和SEM表征。结果表明:KF的负载量为65%、煅烧温度为500℃、煅烧时间为4 h的条件下,催化及表面活性物质为K_2MgF_4、KMgF_3、KF/MgO的活性及稳定性较高。采用该催化剂,当反应温度为60℃、醇油物质的量比为15∶1、催化剂用量5%、反应5 h时,生物柴油收率为91.33%;催化剂一次再生后活性仍较高。     

超临界甲醇与黑松香制备生物柴油的反应研究

以重质松节油为溶剂,在无催化剂条件下进行超临界甲醇与黑松香的反应研究。考察反应时间、温度、压力和黑松香/甲醇质量比对反应的影响;检测黑松香基生物柴油的理化性能;拟合反应动力学模型。结果表明,较优反应条件为反应时间3 h,反应温度613 K,反应压力10~12 MPa,黑松香/甲醇质量比1∶0.8,反应酯化率为94.02%;黑松香基生物柴油B5的各项理化性能指标基本达到生物柴油调和燃料(B5)国家标准GB/T 25199—2010;采用积分法并结合Hooke-Jeeves模式搜索对反应动力学进行分析,黑松香与超临界甲醇的反应级数为1.42~1.62,平均反应级数为1.51,表观活化能为81.36 kJ/mol,动力学模型计算值与实验数据吻合良好。     

棕榈油生物柴油的低温流动性能及其改善研究

采用碱催化酯交换法制备3种生物柴油并研究其低温流动性能,通过添加市售降凝剂PPD、聚甘油酯PGE、自制生物柴油降凝剂PA作为低温流动改进剂,其中重点考察改进剂对棕榈油生物柴油的低温性能影响。实验表明:生物柴油DSC放热峰的开始温度与其冷滤点非常接近;另外,冷滤点与饱和脂肪酸甲酯含量不呈单一的线性关系。PPD、PGE、PA单独使用时具有一定的降滤效果,但不同生物柴油对同一改进剂的感受性有很大差别;多元复配的降滤效果明显优于单一改进剂的使用,PPD/PA/PGE配方比例为3∶1∶1和2∶2∶1时降低棕榈油生物柴油冷滤点7℃。     

小桐子油及其生物柴油雾化特性实验研究

采用雾化喷吹实验,研究不同雾化压力条件对小桐子油及其生物柴油雾化特性的影响.首先对小桐子油及其生物柴油在不同温度下的运动黏度进行测定,并进行数据拟合.喷吹对比实验结果表明,随着雾化压力的升高,雾化贯穿距增大,雾化锥角变大.相同压力条件下,小桐子生物柴油的贯穿距和雾化锥角比小桐子油大,雾化效果好.小桐子油及其生物柴油雾化...     

生物柴油新型抗氧化剂没食子酸异丁酯的制备及性能研究

采用稀土固体超强酸SO2-4/Ti O2/La3+为催化剂,对没食子酸和异丁醇催化酯化合成没食子酸异丁酯的影响因素及没食子酸异丁酯的抗氧化性能进行了研究。试验结果表明:异丁醇和没食子酸摩尔比为40:1、反应温度为75℃、催化剂用量为5%和反应时间为3.5 h时产率最高;在此最优条件下进行催化剂再生重复循环试验,证明稀土固体超强酸SO2-4/Ti O2/La3+具有良好的循环使用性能,可再生重复使用。没食子酸异丁酯对植物油脂及其生物柴油均具有较好的抗氧化性能,抗氧化效果十分明显。     

棕榈酸叔丁酯的催化制备动力学分析及低温流动性分析

为研究生物柴油低温流动性,以4-二甲氨基吡啶(DMAP)为催化剂,棕榈酸与叔丁醇为原料反应合成棕榈酸叔丁酯。单因素试验分析表明,反应温度为82℃,反应时间为60 min,催化剂用量为10%,醇酸摩尔比为7.5∶1时转化率达到最高,最高转化率为93.10%;正交试验表明,对转化率的主要影响顺序为:反应温度、醇酸摩尔比、催化剂用量、反应时间。反应的最佳条件为:温度87℃,反应时间为60 min,催化剂用量为10%,醇酸摩尔比为10∶1,在此最佳条件下进行验证试验,得到转化率为95.68%;最后,对棕榈酸叔丁酯低温流动性进行了测定及分析。     

棕榈油生物柴油低温流动性的改进及其对氧化稳定性的影响

文章对棕榈油生物柴油的低温流动性和氧化稳定性进行了分析,发现棕榈油生物柴油具有较好的氧化稳定性,但是低温流动性较差。通过不同的方法(与-10#柴油、油酸甲酯、菜籽油生物柴油按照不同体积比混合)对棕榈油生物柴油的低温流动性进行了改进,并利用流变仪和Rancimat法分析了改进方法对棕榈油生物柴油低温流动性及氧化稳定性的影响。研究结果表明:与油酸甲酯混合可以降低棕榈油生物柴油的胶凝点,但其氧化稳定性随之变差;当棕榈油生物柴油的体积含量为5%~20%时,与-10#柴油的混合使得油样的胶凝点低于-10℃,氧化诱导期大于20 h;当棕榈油生物柴油的体积含量低于40%时,与菜籽油生物柴油的混合使得油样的胶凝点低于0℃,氧化诱导期大于6 h。     

黄连木油制备生物柴油的中试研究

在100L反应釜中进行制备黄连木生物柴油的中试试验,研究了反应温度、甲醇用量、催化剂用量、搅拌速率和反应时间对转化率的影响。试验结果表明最佳反应条件:反应温度60℃,甲醇用量为油重的20%,催化剂KOH用量为油重的1.2%,搅拌速率为150r/min,反应时间为60min,此时转化率达最高值93.6%。所得生物柴油基本达到GB/T20828-2007《柴油机燃料调合用生物柴油(BD100)》所规定的技术要求,净热值达到0#柴油的89.7%。油耗对比试验表明,燃用纯生物柴油后直喷柴油机油耗率增加12.2%。     

甲醇/乙醇均相体系酯交换制备生物柴油的研究

为解决酯交换反应中甲醇与植物油呈两相不互溶的问题,研究了在甲醇/乙醇均相体系中,植物油在NaOH催化剂条件下通过酯交换反应制备生物柴油的工艺.结果表明,添加乙醇能有效提高反应速率.通过Box-Benhnken试验,得到最佳工艺条件:反应温度为48.2℃、催化剂用量为植物油质量的0.59%、反应时间为25.4 min.在此工艺条件下,生物柴油转酯化率为99.3%,产品的主要性能指标符合我国生物柴油标准(GB/T20828-2007).     

稀土固体超强酸SO42-/SnO2-CeO2催化合成生物柴油

以工业棕榈酸和甲醇为原料,采用溶胶-凝胶法制备稀土固体超强酸催化剂SO42-/SnO2-CeO2,催化合成生物柴油。考察了稀土氧化铈添加量、焙烧温度、焙烧时间、硫酸浓度、醇酸质量比、催化剂用量和反应时间对酯化反应的影响。结果表明,当氧化铈添加量为5%时,在2.0 mol/L硫酸浸渍后,于550℃下焙烧3 h制备的催化剂性能最好。正交试验结果表明,合成生物柴油的优化条件为醇酸质量比为15∶25,催化剂用量为棕榈酸质量的4%,反应时间为4 h,在此条件下,酯化率为95.4%。经GC-MS分析,酯产物主要为直链十六烷酸甲酯和10-十八碳烯酸甲酯。     

温度对三元燃料运动黏度的影响机制研究

为探究温度对生物柴油-乙醇-柴油三元燃料运动黏度的影响规律,以大豆油、小桐子油和餐饮废油生物柴油-乙醇-柴油3种燃料为研究对象,建立三元燃料“运动黏度-温度”高精度数学模型,该模型复相关系数均在0.99以上,最大误差为0.03,能精确预测燃料运动黏度随温度的变化规律。结果表明,餐饮废油混合燃料的黏度梯度最大,受温度影响程度最高,流动性能变化显著。3种三元混合燃料的临界预热温度分别为59.1、63.4和61.7 ℃,燃料在预热温度之下运行成本最低、雾化效果最佳。     

双金属络合物催化废油制生物柴油的动力学

高酸值废油与甲醇经过双金属氰基络合物催化同时发生酯化与酯交换反应可以制备生物柴油,以配位金属表示的催化剂活性顺序为锌>镍>铜>钴>(铅、铬).催化剂用量为3%,反应温度70℃,反应时间12h后转化率达78.2%(Fe-Zn).用气相色谱分析产物中甲酯的含量,发现反应温度和催化剂组成影响反应速率,在开始阶段接近二级反应,以后转为一级反应和零级反应.常压下65℃和70℃时速率常数分别为2.43、2.57mL·mol-1·min-1,活化能Ea=10.588kJ/mol.     

固体碱催化剂在麻疯树油合成生物柴油中的应用

简述了生物柴油作为燃料的优越性,讨论了以固体碱作催化剂、以麻疯树油为原料合成生物柴油的工艺条件.试验研究了该反应的最佳反应条件:固体碱催化剂的用量为麻疯树油质量的1%,油醇物质的量比为1:6,反应温度为70℃.