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。     

硫酸铁催化酸化油酯化反应工艺研究

在酸化油与甲醇连续进料的半连续酯化反应条件下,研究了硫酸铁催化酸化油中游离脂肪酸与甲醇的酯化反应。考察了硫酸铁用量、反应温度、反应时间、甲醇流量对酯化反应转化率的影响。正交试验表明,以硫酸铁为催化剂,酯化反应的最佳反应条件为：酸化油100g,反应温度120℃．反应时间4h,硫酸铁催化剂用量3％（油重）,甲醇流量40mL／h,在此条件下,酸化油的酸值可降至1．82（KOH）／（mg／g）,酯化转化率为98．33％。试验表明,硫酸铁作为酸化油酯化反应的催化剂有很高的催化活性,有良好的工业应用前景。     

棉籽毛油生产生物柴油工艺的研究

以棉籽毛油为原料,经过简易的加碱精炼反应后,在催化剂NaOH作用下,通过酯交换反应制得生物柴油,考察反应条件如醇油摩尔比、催化剂用量、反应温度、反应时间等的变化对产率的影响,得到的最佳反应条件为醇油摩尔比6：1、催化剂用量0．9％、反应温度40℃、反应时间40min。     

生物基炭质催化剂催化大豆皂脚酸化油制备生物柴油

选择大豆皂脚作为原料制备酸化油,并选用废弃的落叶松木屑,直接磺化制备生物基炭质催化剂,催化皂脚酸化油制备生物柴油.考察了生物基炭质催化剂催化皂脚酸化油生产生物柴油的工艺,得出最佳反应条件为:催化剂用量为皂脚酸化油的5.0%,反应温度70℃,甲醇与皂脚酸化油摩尔比7.5:1,醌化反应5 h,生物柴油酯化率为97.22%.与相同磺酸根基团当量的H2SO4相比,生物基炭质催化剂催化酯化反应能力更佳.     

酸性离子液体催化月桂酸制备生物柴油工艺的研究

以新型酸性离子液体1-丁基喹啉硫酸氢盐（[BQu]HSO4）为催化剂催化月桂酸与甲醇酯化反应制备生物柴油工艺研究,详细考察了离子液体用量、醇酸摩尔比、反应时间及反应温度等因素对月桂酸甲酯产率的影响。在单因素实验基础上利用响应面分析法优化月桂酸甲酯的最佳制备工艺条件为：离子液体用量为月桂酸质量的1.3%,甲醇与月桂酸摩尔比为2.8:1,反应时间3.2 h,反应温度373 K,此条件下生物柴油产率为96.3%,该结果与模型预测值基本相符。最佳条件下,制备月桂酸甲酯反应的活化能为25.25 kJ/mol,动力学方程为： 。     

利用酸化油在超临界乙醇中制备生物柴油

以酸化油、乙醇为原料,在超临界条件下制备生物柴油。采用响应面设计和分析方法对工艺条件进行了优化,得到了最佳工艺条件：反应温度是284.8℃,醇油摩尔比30.8,反应时间43.7min,在此条件下产率达到89.7%。各因素对生物柴油产率影响的主次顺序为：反应温度〉醇油摩尔比〉反应时间,且反应温度与醇油摩尔比对生物柴油产率的交互影响效应显著,醇油摩尔比与反应时间对生物柴油产率的交互影响效应不太显著。     

金属氧化物催化棕榈酸制备生物柴油工艺及其动力学研究

采用溶胶-凝胶法制备系列大表面金属氧化物,并以其为催化剂催化棕榈酸与甲醇反应制备生物柴油棕榈酸甲酯,同时考察了催化剂种类、醇酸摩尔比、催化剂用量、反应时间及反应温度等因素对酯化反应的影响。研究结果表明,金属氧化物CeFeTiO催化剂表现出最好的催化酯化活性,强酸性及大的比表面积是其具有高活性的原因;以CeFeTiO为催化剂,利用响应面分析法优化所得棕榈酸甲酯的产率为93.2%,结果与模型预测值基本相符。优化条件下,合成棕榈酸甲酯反应的活化能为22.18 kJ/mol,反应级数为1.54,动力学方程为： 。     

固体酸催化剂制备生物柴油的工艺研究

植物酸化油采用固体酸硫酸钛作为催化剂制备生物柴油,工艺条件为油脂／甲醇质量比为1：0．45,反应温度为60-65℃,反应时间为4h。催化剂用量为按油重的5％。硫酸钛作为催化剂能够重复利用,甲酯化反应过程中增加脱水工序能提高酸化油酯化速度和深度。     

固体碱催化地沟油制备生物柴油工艺研究

以地沟油为原料,硫酸铁作为催化剂,通过酯交换反应制备生物柴油。酯交换反应考察醇油摩尔比、反应时间、反应温度和催化剂氢氧化钾的用量对降酸后的地沟油酯化产率的影响。结果表明:醇油摩尔比为7∶1,反应时间为40min,催化剂氢氧化钾用量为油重的1.0%,反应温度为65℃时,生物柴油得出产率含量为96.53%。     

氨基酸离子液体催化制备生物柴油的研究进展

氨基酸离子液体(AAILs)作为一种兼有溶剂和催化剂双重功能的新型功能化离子液体,在催化制备生物柴油的过程中具有较大的应用潜力。在AAILs中,氨基酸可以为阴离子,也可以为阳离子。综述了AAILs的类型、性质与结构的关系以及近年来利用AAILs作为催化剂催化制备生物柴油的研究进展,分析了AAILs催化酯化和酯交换反应制备生物柴油的机理,旨在为AAILs在生物柴油制备过程中的应用提供依据。     

杂多酸离子液体催化棉籽油制备生物柴油研究

制备了5种杂多酸离子液体催化剂[TEA-PS]_XH_3-XPW₁₂O₄₀(X=1,1.5,2,2.5,3),用于催化棉籽油酯交换制备生物柴油研究,其中杂多酸离子液体[TEA-PS]_1.5H_1.5PW₁₂O₄₀的催化活性最高。以杂多酸离子液体[TEA-PS]_1.5H_1.5PW₁₂O₄₀为催化剂,研究了甲醇与棉籽油摩尔比、催化剂[TEA-PS]_1.5H_1.5PW₁₂O₄₀用量、反应温度和反应时间对甲醇与棉籽油酯交换反应的影响。结果表明:当甲醇与棉籽油摩尔比为12∶1、催化剂[TEA-PS]_1.5H_1.5PW₁₂O₄₀用量为棉籽油质量的5%、反应温度80℃、反应时间6 h时,生物柴油收率最高,达95.3%;同时,催化剂[TEA-PS]_1.5H_1.5PW₁₂O₄₀重复使用6次后,生物柴油收率仍高于92%。     

新疆棉籽生物柴油实用性能研究

以新疆棉籽油为原料用酯交换法制取生物柴油,按照体积比将棉籽生物柴油与0#石化柴油调和成B20棉籽生物柴油。调和的B20棉籽生物柴油理化指标得到优化,达到GB/T 19147-2003标准;柴油发动机试验分析表明,燃用B20棉籽生物柴油,发动机运行平稳,工作正常,动力下降2%～3%,油耗增加2%～5%,CO、THC、PM排放量减少,符合实际应用需求,是优质清洁的替代燃料。     

棉籽油联产生物柴油和甘油的工艺优化及数学模型研究

以KOH为催化剂,棉籽油与甲醇发生甲酯化反应联产生物柴油和甘油,采用4因素3水平正交实验考察了反应温度、反应时间、醇油摩尔比、催化剂用量对反应的影响,并对实验数据采用多元非线性回归,建立了反应的数学模型。通过模型计算其结果与实验数据吻合良好,由此得出最佳反应条件为：反应温度51℃,反应时间60min,醇油摩尔比6．2：1,催化剂用量1．2％。在此条件下,所得生物柴油收率为98．1％,且生物柴油主要质量指标符合法国生物柴油质量标准。     

响应面法优化固体碱催化棉籽油制备生物柴油的研究

制备Na3PO4/MgO负载型固体碱催化剂,并对催化剂进行X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)表征分析,结果显示催化剂活性与Na3PO4晶相有关.以棉籽油制备生物柴油转换率为指标,对该催化剂催化棉籽油制备生物柴油的工艺进行优化,采用四因素五水平中心组合设计,运用响应面法研究反应时间、反应温度、醇油摩尔比、催化剂用量对生物柴油转化率的影响.结果表明最佳工艺条件为:反应时间3h,反应温度71℃,醇油摩尔比15:1,催化剂用量5.5％.在此条件下,生物柴油转化率为96.32％.     

固定化脂肪酶催化棉籽油酯交换制备生物柴油新工艺

探索了以乙酸甲酯作为酰基受体,固定化脂肪酶催化棉籽油酯交换制备生物柴油的新工艺。研究结果表明,最佳酯交换条件为：脂肪酶Novozym 435加入量为棉籽油质量的30％,乙酸甲酯和棉籽油的摩尔比14：1,反应温度40℃,反应时间14h。在此条件下,精制棉籽油和粗制棉籽油的最高甲酯得率均可达到97％,且反应物乙酸甲酯和副产物三乙酸甘油酯均对脂肪酶无失活作用。该工艺有利于连续操作,脂肪酶反应40批次后的酶活没有显著变化,保持了良好的稳定性。     

两步法催化潲水油制备生物柴油的研究

采用两步法催化高酸值潲水油制备生物柴油,第一步先用硫酸铁催化潲水油中游离脂肪酸和甲醇酯化生成脂肪酸甲酯(生物柴油),然后再用氢氧化钾催化潲水油中的甘油三酯和甲醇进行酯交换。结果表明,硫酸铁对酯化反应具有很强的催化活性,而且可以回收利用。通过正交试验得到最佳酯化反应参数:硫酸铁用量2%,反应温度95℃,醇油摩尔比10∶1,反应时间4 h,该条件下游离脂肪酸酯化率达97.22%。酯交换条件为:KOH用量1%,反应温度65℃,反应时间1 h,醇油摩尔比6∶1。经过两步催化,产品中总的脂肪酸甲酯(生物柴油)含量达97.02%。该两步催化法具有不产生酸化废水,不需要耐强酸设备,反应时间短,转化率高,同时硫酸铁可以回收重复利用等优点。     

SO2-4/水淬渣固体酸催化脂肪酸制备生物柴油

以硫酸处理炼锌水淬渣所得的活性物质为载体,采用浸渍法制备了固体超强酸。将该固体酸用于甲醇和油酸的酯化反应,通过考察反应条件对油酸转化率的影响来反映固体酸在油酸和甲醇酯化反应中的催化活性。结果表明：当固体酸用量为油酸质量的18%、甲醇与油酸的摩尔比为15∶1、反应温度为120℃、反应时间为8 h时,油酸转化率可达90.35%;固体酸催化剂重复使用3次后,油酸转化率仍在70%以上,但随着重复利用次数增加,其催化活性有所下降。     

两步法利用高酸值废油脂生产生物柴油

以废油脂为原料,采用两步法即先用氯化铁为催化剂催化废油脂中的游离脂肪酸和甲醇反应降低原料的酸值,然后分离出氯化铁并加入KOH催化生产生物柴油。第一步反应的最佳条件为:温度65℃,催化剂FeCl3用量2%,醇油摩尔比为11∶1,反应5 h;第二步反应条件是:在65℃下加入1%的KOH,醇油摩尔比为6∶1,反应时间为1 h,最终生物柴油的得率为93.6%。此方法相对传统的浓硫酸催化生产生物柴油具有反应迅速、转化率高,催化剂易于回收,不产生污染物等优点。     

响应面法优化固定化脂肪酶催化棉籽油转化生物柴油的研究

利用响应面法对固定化脂肪酶催化棉籽油合成生物柴油的条件进行优化。以脂肪酸甲酯转化率为指标,考察了固定化脂肪酶用量（占棉籽油质量）、甲醇与棉籽油摩尔比、叔丁醇与棉籽油体积比、反应温度和反应时间对转化率的影响,确定最佳反应条件为：反应时间19.128 h,反应温度37.801℃,固定化脂肪酶用量12.070%,甲醇与棉籽油摩尔比4.949,叔丁醇与棉籽油体积比0.323。验证实验结果表明,转化率达到92.9%,与响应面法预测值94.3%的吻合程度较高。     

地沟油制备生物柴油

研究了由地沟油制备生物柴油的工艺,通过正交试验得到地沟油预酯化反应的最佳条件是：浓硫酸用量为2％、甲醇用量为16％、反应温度75℃、反应时间4h;地沟油酯交换反应的最优工艺条件是：甲醇20％、KOH用量1％、反应温度65℃、反应时间2h,且制备所得的生物柴油达到国家生物柴油标准要求。