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%。     

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。     

生物酶催化废白土油制备生物柴油的工艺研究

研究生物酶催化废白土油与甲醇酯交换制备生物柴油的最佳工艺条件。通过对比相当用量的Lipozyme TL IM和Novozyme 435的催化效果,筛选出Lipozyme TL IM为适宜的酶;在此基础上,以醇油摩尔比、生物酶添加量、反应温度、反应时间为自变量,生物柴油得率为响应值,进行酯交换制备生物柴油的响应面优化实验。结果表明,酯交换反应最佳条件为：醇油摩尔比4∶1,Lipozyme TL IM添加量10%(以废白土油质量计),反应温度35℃,反应时间15 h;在此条件下,生物柴油得率为95.9%,所得生物柴油非常接近0#柴油的质量标准。     

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。     

花椒籽油乙酯生物柴油的制备

以花椒籽油和乙醇为原料,采用酯交换法制备花椒籽油乙酯生物柴油。采用单因素实验研究了催化剂种类和用量、醇油摩尔比、反应温度、反应时间对生物柴油转化率的影响。依据响应面法中的中心组合设计对酯交换反应制备花椒籽油乙酯生物柴油的工艺条件进行了优化。结果表明,花椒籽油乙酯生物柴油制备的最优工艺条件为:以乙醇钠为催化剂,催化剂用量1. 7%,醇油摩尔比11. 5∶1,反应时间120 min,反应温度73℃。在最优条件下,生物柴油转化率达到97. 95%。     

超声波辅助煎炸废油酯交换制备生物柴油

选用脱色处理后的煎炸废油为原料(酸值(KOH)4.20 mg/g,水分及挥发物0.072%,皂化值(KOH)197.24 mg/g,平均摩尔质量871.82 g/mol),KOH作为催化剂,采用超声波辅助制备生物柴油,并利用气相色谱对生成物进行分析测试。在前期实验得到反应条件为醇油摩尔比6∶1,催化剂用量为原料油质量1%的基础上,考察超声波对酯交换过程的强化作用。通过无催化剂实验确定超声波强化作用源于空化引起的物理变化,而后研究了反应温度、超声波功率、超声场位置对酯交换反应的影响。通过综合考量体系活性与空化强度得到最佳反应温度为45℃,通过综合考量声场强度及其集中性得到最佳功率为100 W,当反应物相界面处于声场驻波位置即30 mm处,可有效促进酯交换反应的进行,在最佳实验条件下反应5 min,生物柴油转化率可达99.64%。     

对甲苯磺酸催化制备生物柴油的研究

本文研究了花生油与甲醇在催化剂对甲苯磺酸存在下通过单次酯交换反应制备生物柴油的最佳反应条件和两次酯交换对反应的影响.研究结果表明,催化剂用量为油脂质量的0.5%、醇油摩尔比为10∶1、反应温度为150℃、反应1.5h,单次酯交换制备生物柴油,收率可达到93.6%;总催化剂用量为0.5%(占油脂质量)、醇油摩尔比为14∶1、反应温度为150℃、反应4.0h,两次酯交换法制备生物柴油,收率可达到97.9%.     

超声波辐射对醇-油不相容体系酯交换反应的影响

采用功率超声强化酯交换反应制备生物柴油,考察了催化剂和超声参数对醇-油不相容体系酯交换反应的影响.实验结果表明,采用低频超声波（19.7 kHz,100W）可以大大缩短酯交换反应达到平衡的时间,与机械搅拌反应体系相比,在水浴温度35℃、醇油比6∶1、催化剂1%KOH的条件下,反应时间从60min缩短至10 min,同时反应的转化率从94%提高到99%,超声波外场的乳化和强化反应起到很好的协同作用.还简单讨论了催化剂（碱种类）、超声频率和功率对生物柴油制备的影响.     

地沟油预酯化及生物柴油的制备研究

利用多元醇的预酯化技术对地沟油进行处理,以碱性离子液体1-甲基-3-丁基咪唑氢氧化物为催化剂,制备生物柴油。考察了离子液体的用量、醇与油物质的量比、反应温度和反应时间对酯交换反应的影响。结果显示：以地沟油制备生物柴油的工艺条件为：醇与油物质的量比为8：1、反应温度70℃、反应时间110min、催化剂用量为原料油质量的3．0％。在此条件下．脂肪酸甲酯转化率为95．7％。     

H_2SO_4一步法催化棉籽酸化油制备生物柴油的工艺研究

采用传统液体酸浓H2SO4一步法催化棉籽酸化油与甲醇的酯化反应制备生物柴油,考察了醇油质量比、催化剂用量、反应时间对酯化率的影响。结果表明,酯化反应最佳反应条件为:醇油质量比1∶1,催化剂用量2.5%(占油质量),反应时间10 h;在此条件下酯化率为92.17%。制得的生物柴油与我国0#柴油标准(GB/T 19147—2003)的主要性能指标接近。     

钙矾二元复合金属氧化物催化大豆油酯交换研究

实验制备CaO/V2O5固体碱催化剂,研究钙钒摩尔比和煅烧温度对催化剂活性影响;结果表明,最适制备催化剂条件为:钙矾摩尔比3∶1、煅烧温度823 K。考察该催化剂对油脂酯交换反应活性,CaO/V2O5催化大豆油酯交换最适反应条件为:醇油摩尔比15∶1、催化剂用量6.2 wt.%、反应时间4 h,大豆油转化率达80%;该催化剂重复使用5次后,活性并没明显降低,游离脂肪酸和水分含量对该催化剂活性影响很小。     

磁性催化剂Na2O·SiO2/Fe3O4的制备及其催化酯交换反应

以Na2SiO3为活性物质,以纳米Fe3O4为磁核制备磁性固体碱催化剂Na2O·SiO2/Fe3O4,通过正交实验,得到催化剂的最佳制备条件为：硅与铁的摩尔比2.5,晶化时间2h,煅烧温度350℃,煅烧时间2.5h,并通过震动样品磁强计（VSM）对催化剂的磁性进行表征。结果表明,所制备的催化剂Na2O·SiO2/Fe3O4具有较好的磁性和顺磁性,抗水性能优于传统均相碱催化剂;将其应用于棉籽油酯交换反应制备脂肪酸甲酯的最优工艺参数为：醇油摩尔比7：1,催化剂加入量5%,反应温度65℃,反应时间1h,搅拌速度400r/min,在此条件下,催化棉籽油酯交换反应转化率为99.6%,连续使用11次后活性仍在90%以上。     

固体碱催化剂（K2O／C）的制备及其催化酯交换反应

以活性炭为载体,负载K2CO3后经过煅烧,制得K2O／C固体碱催化剂,通过正交实验,得到催化剂的优化制备条件为：K2CO3与活性炭摩尔比0．04,粒径40目,煅烧温度450℃,煅烧时间3．5h,浸渍时间3h;将其应用于催化棉籽油酯交换制备生物柴油,考察了催化剂的加入量、醇油比、反应温度、反应时间、原料中水分含量等对酯交换反应的影响,得到最佳工艺参数：醇油摩尔比8：1、催化剂加入量4．0％、反应时间1h。在此条件下,K2O／C的催化活性优于传统均相催化剂,重复使用多次仍具有较好的催化效果。     

碱催化酯交换法制备低热量油脂的研究

以大豆油和三乙酸甘油酯为原料,利用甲醇钠为催化剂,通过酯交换反应,制备短碳链的脂肪酸甘油酯,即低热量油脂。考察了原料摩尔比,反应温度,反应时间,催化剂的用量对酯交换反应产率的影响。通过单因素和正交实验,找出了制备该产品的最佳工艺条件为：原料摩尔比为3:1, 反应温度为120 ℃, 反应时间为1.5 h, 甲醇钠用量为底物的0.975% (m/m)。由色谱分离和分析技术测定,在该反应条件下,反应混合物中产品含量为73.14%,由量热法测定产品的热值为32450 J/g, 约为大豆油的热值的71%,改性达到降低热值的目的。     

响应面法优化吡咯烷酮离子液体[HNMP]CH3SO3催化菜籽油酯交换制备生物柴油的工艺研究

合成了酸性离子液体[HNMP]CH3SO3,并用于催化菜籽油酯交换制备生物柴油。采用响应面法对离子液体[HNMP]CH3SO3催化菜籽油酯交换制备生物柴油的工艺参数进行优化,获得的最佳反应条件为:反应温度100℃,醇油摩尔比9∶1,催化剂用量10%,反应时间12 h。在最佳条件下,生物柴油转化率为84. 8%。该离子液体有较好的稳定性,循环使用4次后生物柴油转化率仍可达到79. 6%。     

固定化脂肪酶催化酯交换合成生物柴油研究

以苯乙烯为单体,二乙烯苯为交联剂,过氧化苯甲酞为引发剂,明胶为分散剂,采用悬浮聚合法制备St-DVB-CBA三元共聚高分子微球,将其作为固定化脂肪酶载体,通过共价结合法进行脂肪酶固定化,探讨固定化脂肪酶催化大豆油酯交换反应活性。实验结果表明:固定化脂肪酶在醇油摩尔比为3∶1,分三次加入;固定化酶加入量15wt.%(油重);反应时间24 h;反应温度40℃;正己烷加入量15wt.%(油重);水分含量4wt.%(油重);转化率最高,可达90.08%;固定化脂肪酶重复使用时显示出较好稳定性和催化活性。     

磁性固体碱催化剂KF/Fe3O4催化大豆油酯交换制备生物柴油

采用浸渍法制备磁性固体碱催化剂KF/Fe3O4,并用于大豆油酯交换制备生物柴油的反应。采用单因素试验,考察催化剂的焙烧温度、KF的负载量、醇油摩尔比和催化剂的用量等因素对催化剂性能的影响,并对催化剂进行了XRD表征。结果表明:当焙烧温度为400℃、KF的负载量为30%、醇油摩尔比为10∶1、催化剂用量占大豆油质量的4%时,生物柴油的产率达91.16%。该催化剂具有较好的重复使用性能,重复使用5次后生物柴油的产率仍达80%以上。     

有机溶剂和原料中水分含量对酯交换反应的影响

以碳酸钾为催化剂,催化大豆油与甲醇发生酯交换反应制备生物柴油.选择对酯交换反应影响较大的5个因素,通过正交试验优化出最佳反应条件.在最佳反应条件下考察了正己烷、三氯甲烷、四氢呋喃、石油醚和无水乙醚5种不同有机溶剂,以及原料油中不同水分含量对酯交换反应的影响.结果表明:正己烷是最佳的反应溶剂;随着原料油中水分含量的增加,反应转化率急剧下降.对生物柴油理化性能测试表明,自制生物柴油的主要理化性能指标基本上接近美国生物柴油标准(ASTM 6751 -03a).     

黄连木油的提取及其制备生物柴油的研究

研究了黄连木油的提取条件和以黄连木油制备生物柴油的工艺.结果表明:油提取最佳条件:石油醚体积与种籽质量比5:1,反应时间为2 h,反应温度为70℃,黄连木得油率为31.8%;应用L9(34)正交试验得出黄连木油酯交换反应的最佳条件为:油醇物质的量比1:6、催化剂用量为油质量的1.2%、反应时间2 h、反应温度60℃,转化率为96.0%.并对生物柴油性能指标进行了检测,它与0#柴油的主要性能指标相接近,它是一种理想的0#柴油的替代品.     

固定化Enterobacter agglomerans脂肪酶生产菜籽油生物柴油的研究

用硅藻土对实验室筛选得到的成团肠杆菌脂肪酶干燥酶粉进行固定化,固定化酶在有机溶剂体系下催化生产生物柴油。在最佳反应条件,即菜籽油15.47 mL,固定化脂肪酶用量1 000 U,甲醇为酰基受体(7.15 mL,3次等量加入),5 mL正己烷,振荡速度180 r/min,35℃反应48 h时,转化率达91.03%。实验结果表明,油酸含量高有利于生产生物柴油,而芥酸有不利影响。固定化酶稳定性好,重复使用8次,转化率仍大于50%,同时还具有一定的适应性,可催化大豆油和葵花籽油生产生物柴油。研究表明,固定化酶可用于催化生产生物柴油,并有效降低酶催化法的生产成本。