[SO3H-Bmim][HSO4]离子液体在高酸值餐饮废油制备生物柴油中的应用

以高酸值餐饮废油为原料,以自制的酸性离子液体[SO3H-Bmim][HSO4]和氢氧化钠为催化剂,采用两步法催化制备生物柴油.利用正交表L25(56),选取4因素5水平对离子液体[SO3H-Bmim][HSO4]对降低餐饮废油酸值的催化活性进行正交实验,并研究了离子液体的重复使用性能.结果表明,离子液体[SO3H-Bmim][HSO4]对降低餐饮废油的酸值具有很强的催化活性,可重复使用4～5次.最佳降酸值条件:醇/油摩尔比8:1,离子液体用量1.0%(质量分数),反应温度70℃,反应时间120min.在该条件下,餐饮废油的酸值从33.25降低到0.45 mgKOH/g.以氢氧化钠催化降低酸值后的餐饮废油,生物柴油产率可达96.4%.     

高酸值桐油制备生物柴油的研究

以高酸值桐油毛油为原料,采用预酯化、加氢、酯交换的工艺方法制备生物柴油,得到了各反应过程在适宜反应条件下的结果。其中,预酯化的反应条件为:反应温度75℃,反应压力0.8 MPa,醇油比8∶1,体积空速2 h~(-1),反应产物酸值为0.3 mg KOH/g;加氢反应条件为:反应温度140℃,反应压力3.0 MPa,氢油摩尔比200,液体体积空速1 h~(-1),反应产物碘值125.5 gI_2/(100 g);酯交换反应条件为:反应温度120℃,醇油比10∶1,催化剂质量分数6%(以油质量计),反应时间3 h,转化率99.49%;产品精制条件为:塔底再沸器温度190~235℃,塔顶温度120~180℃,真空度300~400 Pa,回流比3~5,产品收率80.2%,脂肪酸甲酯质量分数97.70%。得到的桐油生物柴油产品的酸值、十六烷值等指标均满足国家标准要求。     

KOH/SBA-15催化大豆油酯交换反应制备生物柴油

通过后合成法制备了KOH/SBA-15负载型固体碱催化剂,以大豆油和甲醇为原料,进行酯交换反应合成生物柴油。考察醇油比、反应温度、反应时间、活性组分负载量和催化剂用量等因素对生物柴油收率的影响。结果表明,当醇油摩尔比为16：1、反应温度为60 ℃、反应时间为8 h、活性组分KOH负载量（w）为15 %、催化剂用量为原料油质量的5％条件下,生物柴油收率为85.32 %。     

新型碱性离子液体的合成及其在催化制备生物柴油中的应用

通过两步反应合成了咪唑阴离子型碱性离子液体1 丁基 3 甲基咪唑咪唑盐［Bmim］Im,经1H NMR、13C NMR和FT IR分析确认了产物结构。利用L9正交表,选取3水平4因素对［Bmim］Im催化大豆油制备生物柴油的催化性能进行正交试验,分别考察了催化剂用量、醇/油摩尔比、反应温度和反应时间对生物柴油产率的影响。结果表明,［Bmim］Im对大豆油与甲醇的酯交换反应具有较高的催化活性,在60℃下,［Bmim］Im用量为原料油的6%时,反应15 min后生物柴油产率即可高达9417%;［Bmim］Im催化制备生物柴油的最佳工艺条件为：催化剂质量分数8%,醇/油摩尔比6,反应时间60 min,反应温度60℃,在此条件下,生物柴油的产率可达9576%。该催化剂稳定性良好,可循环利用。     

改性MCM-41催化高酸值油脂制备生物柴油

以浓硫酸为改性剂,采用化学键合的方法对MCM-41分子筛进行磺化改性,考察了酯交换体系中的改性剂用量、醇油摩尔比、催化剂用量和反应时间等因素对生物柴油产率的影响。结果表明:表面改性能够显著提高分子筛对高酸值油脂酯交换的反应性能,采用0.1 mol/L浓硫酸改性后的MCM-41分子筛,在催化剂用量0.5%、醇油摩尔比为15、反应温度为65℃及反应时间4 h条件下催化制备生物柴油,产率从未改性前的13.32%提高到86.29%。     

吡啶丁烷磺酸硫酸氢盐离子液体催化制备生物柴油

以丙酮为溶剂合成了Brnsted酸性离子液体吡啶丁烷磺酸硫酸氢盐,将其作为催化剂用于光皮树果实油与甲醇酯交换制备生物柴油的反应中,考察了催化剂用量、甲醇与光皮树果实油的摩尔比、反应温度和反应时间对酯交换率的影响,并考察了催化剂的稳定性和所制备的生物柴油的主要指标。实验结果表明,吡啶丁烷磺酸硫酸氢盐离子液体对酯交换反应具有很高的催化活性,在甲醇与光皮树果实油的摩尔比为12、催化剂与光皮树果实油质量比为0.055、反应温度160℃、反应时间6h的条件下,酯交换率高达94%,且催化剂的稳定性好,连续循环使用6次后,催化剂的活性变化不大。制备的生物柴油的主要指标达到美国生物柴油ASTM6751-03a标准,满足我国0#柴油的标准。     

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%。     

大豆油制备生物柴油的研究

研究了大豆油在氢氧化钠催化剂作用下通过甲醇转酯化生成脂肪酸甲酯的实验,考察反应条件如醇油比、催化剂用量、反应温度和反应时间等对产品转化率和收率的影响.结果表明,大豆油在氢氧化钠催化下的最优条件为醇油摩尔比为6/1,催化剂用量为1%,反应温度为60℃,反应时间为60min.     

疏水型固体酸催化餐饮废油合成生物柴油

对活性炭进行疏水性处理,将磷钨酸负载其上制备了具有疏水性的固体酸H3PW12O40(负载型),用于催化餐饮废油合成生物柴油。考察了原料油的游离脂肪酸含量、水含量、反应温度、催化剂用量和醇油摩尔比对反应的影响。结果表明:随着原料油中游离脂肪酸、水含量增加,产物收率略微降低;随着反应温度、催化剂用量和醇油摩尔比的增加,产物的收率增加。酸值(KOH)为2.5mg/g的原料油,在反应温度373K,催化剂与原料油质量比20%,醇油摩尔比24∶1时,反应4h,产物收率可达90%。     

超临界CO_2预处理耦合离子液体催化纤维素醇解制备甲基葡萄糖苷

利用超临界CO_2(scCO_2)对微晶纤维素进行预处理,并采用功能化离子液体1-丙基磺酸-3-甲基咪唑硫酸氢盐([C_3SO_3Hmim]HSO_4)催化纤维素醇解生成甲基葡萄糖苷,考察了预处理温度、压力、时间及醇解温度、反应时间和催化剂用量等因素对甲基葡萄糖苷收率的影响。实验结果表明,scCO_2预处理过程可显著提高纤维素的醇解效率;scCO_2对微晶纤维素的最佳预处理条件为:140℃、25 MPa、处理时间2.0 h;当催化剂[C_3SO_3Hmim]HSO_4质量浓度为1.2 g/L时,在205℃下反应2.0 h,甲基葡萄糖苷收率最高值可达39.1%。     

酸功能化离子液体催化合成柠檬酸三乙酯

采用酸功能化离子液体催化合成了柠檬酸三乙酯(TEC)。通过考察各种离子液体的催化活性及选择性,选定酸功能化离子液体[HSO_3-pmim]CH_3-ph-SO_3为催化合成 TEC 的催化剂,较佳工艺条件为:柠檬酸用量0.15 mol,催化剂用量为反应物总质量的10%,n(乙醇):n(柠檬酸)=6.0:1,甲苯75 mL,反应温度80～120℃,反应时间8 h,TEC 收率达到94.5%。分离出的离子液体未经任何处理重复使用10次后,收率为94.2%。     

固体酸催化富烃燃料-甲醇酯化反应

以对甲基苯磺酸为催化剂,催化光皮树油半成品富烃燃料与甲醇进行酯化反应,考察了甲醇与半成品富烃燃料的摩尔比(简称醇油比)、反应温度、反应时间、催化剂用量等对富烃燃料酸度的影响,同时对酯化前后的试样进行了FTIR表征,并对酯化后的富烃燃料进行了GC—MS分析。得到的适宜反应条件为:醇油比10:1、反应温度80℃、反应时间110 min、催化剂对甲基苯磺酸用量为半成品富烃燃料油质量的0.20%;在此条件下,富烃燃料的酸度(以100 mL试样消耗KOH的质量计)由酯化前的3 400 mg降至酯化后的5.95 mg。FTIR表征和GC-MS分析结果表明,酯化后富烃燃料中的酯类成分含量明显增加,酯化后的富烃燃料较光皮树油生物柴油具有更低的酸值和更高的热值。     

酸性离子液体催化合成α-甲基丙烯酸十八酯

以离子液体代替对甲苯磺酸为催化剂催化合成α-甲基丙烯酸十八酯,比较不同离子液体的催化性能,选出最佳催化剂,探索其催化的最优条件与离子液体的循环使用效果,并讨论了离子液体代替对甲苯磺酸作催化剂的优势。结果表明,在所选用的8种离子液体中,[HSO_3-pmim][HSO_4]的催化效果最好,在m([HSO_3-pmim][HSO_4])/m(Stearyl alcohol)=0.008、n(α-Methacrylic acid)/n(Stearyl alcohol)=1.2、m(Inhibitor)/m(Stearyl alcohol)=0.008、反应温度120℃、反应时间5h的条件下,酯化产率可达73.8%;循环使用4次后,酯化产率无明显下降。离子液体代替对甲苯磺酸作催化剂,提高了酯化产率,明显减少了粗酯处理中碱液和水的用量,有效地减少废水排放,降低环境污染。     

B酸离子液体催化棉籽油酯交换制备生物柴油

制备了5种对水稳定性好、带—SO3H官能团的磺酸类B酸离子液体,并以它们作催化剂进行了棉籽油酯交换反应制备生物柴油的研究。实验结果表明,这些磺酸类B酸离子液体的催化活性高,它们的催化活性与含氮官能团的种类和碳链长度有关,其中,吡啶丁烷磺酸硫酸氢盐离子液体的催化活性最高。考察了吡啶丁烷磺酸硫酸氢盐离子液体的用量、醇与油摩尔比、反应温度对酯交换反应的影响及离子液体的稳定性,实验结果表明,在反应温度170℃、n(甲醇)∶n(棉籽油)∶n(离子液体)=12∶1∶0.057、反应时间5h的条件下,产物中脂肪酸甲酯的质量分数可达92.0%,且离子液体的稳定性好,可循环使用。     

栗毛球状CaO@MgO碱催化剂的制备及其在生物柴油制备上的应用

采用水热法制备Mg(OH)_2载体,以乙醇-水混合溶液为溶剂、采用沉淀浸渍法制备栗毛球状CaO@MgO碱催化剂,并将其应用于甲醇和大豆油为原料的生物柴油制备体系。采用XRD,TGA,SEM,CO_2-TPD等技术对催化剂试样的微观结构进行表征,考察了反应时间、反应温度、油醇摩尔比和催化剂用量等因素对生物柴油收率的影响。表征结果显示,焙烧温度为700℃、镁钙质量比为1∶5的碱催化剂5CaO@MgO具有栗毛球状规整的形貌,催化活性更高。实验结果表明,在反应时间1 h、反应温度70℃、油醇摩尔比1∶15、催化剂用量1.5%(w)的最佳反应条件下,生物柴油的收率可达98.8%。5CaO@MgO碱催化剂具有较好的耐水性和可重复利用性。     

均相催化废餐饮油制备生物柴油工艺研究

考察了用浓H2SO4及NaOH催化废餐饮油和甲醇反应制备生物柴油的反应条件.结果表明,用NaOH作催化剂的2步酯交换法制备生物柴油时,预处理过程的最佳条件为:醇油质量比为0.4,催化剂H2SO4用量占原料油的质量分数为2.0%,反应时间为0.5 h,反应温度为65℃.主反应的最佳条件为:醇油质量比为0.25,催化剂用量为0.8%,反应温度为65℃,反应时间为1 h.在上述工艺条件下,产品生物柴油的收率可达95%,其各项性能实测值均达到欧洲生物柴油的标准要求.     

端羟基聚醚咪唑型离子液体催化合成碳酸乙烯酯的研究

以环氧乙烷和二氧化碳为原料,自制的端羟基聚醚咪唑型离子液体为催化剂合成碳酸乙烯酯,考察了反应温度、反应压力、催化剂用量[m（催化剂）/m（环氧乙烷）]、溶剂种类及助催化剂对环氧乙烷转化率和碳酸乙烯酯选择性的影响。结果表明,在催化剂用量0.5%,反应温度80℃,反应压力1.5 MPa,反应时间3 h的条件下时,环氧乙烷转化率和碳酸乙烯酯选择性均可达95%以上。以碳酸乙烯酯为溶剂,并添加助催化剂Zn Br2后,环氧乙烷转化率可达100%,碳酸乙烯酯选择性达99.7%。     

两步升温法酸催化潲水油制备生物柴油

回收的潲水油经适当的预处理后,采用两步升温法在浓硫酸催化作用下与甲醇进行酯交换反应制备生物柴油。考察了重要因素对反应的影响,得出了利用潲水油制备生物柴油的最佳条件:催化剂用量为潲水油体积的5%,醇油摩尔比为20∶1,反应时间为2.5h,反应温度为150℃。在此条件下生物柴油的得率高达93%,产品质量达到美国生物柴油标准ASTMPS121-99的相关指标。     

乙醇与棉籽油制备生物柴油的工艺条件研究

以棉籽油和乙醇为原料,KOH为催化剂,采用酯交换法制取棉籽汕乙酯生物柴油。考察了醇油摩尔比、催化剂用最、反应时间和反应温度对产品转化率的影H向。正交试验结果表明,棉籽油酯交换反应的最佳反应条件为：醇油摩尔比14：1,催化剂用最为1．25％（质量分数）,     

改性氧化钙催化制备生物柴油性能研究

以溴乙烷为改性剂,采用化学键合法对氧化钙进行表面改性,并对改性氧化钙进行FT-IR、XRD、SEM、氮气物理吸附表征。以改性氧化钙为催化剂催化菜籽油 甲醇酯交换反应制备生物柴油。结果表明,改性氧化钙比表面积较改性前有所提高,表面形貌发生了较大改变,但改性过程对氧化钙的孔径分布、物相结构以及分散状态影响不明显。改性氧化钙具有良好的耐水性,在2%含水反应体系中,生物柴油产率仍能保持81%以上。采用0.1%溴乙烷甲醇溶液改性的氧化钙为催化剂,在催化剂用量5%、醇/油摩尔比15、反应温度65℃、反应时间3 h条件下,生物柴油产率可达95.97%,比相同条件下未改性氧化钙的反应时间缩短2 h。所制备的生物柴油各项主要物理化学性能指标均达到欧洲生物柴油标准。