酯交换法制备生物柴油的反应动力学研究进展

掌握制备生物柴油的反应动力学对优化生物柴油的生产工艺、降低成本有重要作用。主要论述了目前国内酯交换反应制取生物柴油的反应动力学研究的现状,分析并总结了各自的特点。     

脂肪酶催化地沟油生产生物柴油的新工艺研究

试验研究了以地沟油为原料,在脂肪酶作用下与甲醇发生酯交换反应制备生物柴油的工艺条件,通过单因素试验和正交试验对该工艺的操作条件进行优化,得到最佳的工艺条件为醇油摩尔比为2∶1,脂肪酶催化剂用量按每克油脂90 U添加,正己烷和水添加量均为油重的10%,反应温度为20℃,反应时间为28 h,甲酯得率为97.12%。该新工艺与传统工艺相比,具有操作简单,转化率高,成本低,可重复性好等优点,有利于为酶法制备生物柴油的产业化发展提供一定理论基础。     

酯交换法合成碳酸二苯酯的技术分析

从化学反应热力学可行性、工艺流程、原子经济性等方面对合成碳酸二苯酯(DPC)的3种酯交换法(碳酸二甲酯(DMC)与苯酚酯交换法、草酸二甲酯(DMO)与苯酚酯交换法、DMC与乙酸苯酯(PA)酯交换法)进行了分析。DMC与苯酚酯交换法、DMO与苯酚酯交换法的反应平衡常数较小,需要将甲醇移出以利于反应向产物方向移动,反应时间长,过程设计复杂,工程投资较大;DMC与PA酯交换法涉及的主要反应的反应平衡常数较大,反应比较容易进行,具有反应时间短、反应过程设计简单等特点,且副产物可以通过转化再利用,实现"100%原子利用率",极具工业化前景。提出了加大研究开发和投资力度,以加快DMC与PA酯交换法合成DPC工业化进程的建议。     

酯交换制备生物柴油的机理及应用研究

综述了酯交换法（包括化学催化法、酶催化法和超临界法）制备生物柴油的机理和最新研究进展,并讨论各种制备方法的优缺点,指出生物柴油的未来发展前景。     

DMC和丙醇酯交换合成MPC反应的热力学分析

用Benson基团贡献法计算了碳酸二甲酯(DMC)和丙醇酯交换合成碳酸甲丙酯(MPC)反应相关物质的标准摩尔生成焓△fH0m、标准摩尔生成自由能△fG0m和等压摩尔热容Cp,m;计算了300～800K反应温度内主副反应的焓变△rHm、自由能变化△rGm、和平衡常数Kp。结果表明:合成MPC的反应是热力学上有利的反应,并且高温有利于反应的进行;副产物碳酸二丙酯(DPC)通过MPC和丙醇的进一步酯交换反应生成,从而为合成反应条件的控制提供了热力学依据。     

酯交换法制备生物柴油的催化剂研究进展

在酯交换反应制备生物柴油的工艺过程中,可以选用的催化剂有酸/碱均相催化剂、生物酶催化剂和固体催化剂3大类.本文对这几类催化剂在该工艺过程中的应用情况进行介绍,并就各自的成本、活性、稳定性和可回收性等相关因素进行了对比分析,指出利用固体催化剂是该领域的发展方向,对固体催化剂的研究前景做出了展望.     

类水滑石催化氰乙酸甲酯与乙醇的酯交换反应

采用过饱和共沉淀法制备了Mg-Al水滑石和含不同金属元素的类水滑石(LDHs)催化剂,并以氰乙酸甲酯与乙醇反应生成氰乙酸乙酯的酯交换反应比较了催化剂的活性。实验结果表明,Mg-Zn-Al-LDHs(n(Mg)∶n(Zn)∶n(Al)=6∶1∶2)的活性高且有一定强度。采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和扫描电子显微镜对试样进行了表征,结果显示所制得的LDHs试样结晶度好、纯度高,经400℃焙烧后水滑石的层状结构坍塌,并失去大部分阴离子。以200℃下焙烧的Mg-Zn-Al-LDHs为催化剂,在n(乙醇)∶n(氰乙酸甲酯)=1∶1、催化剂用量为反应物总质量的2.0%、反应温度85℃、反应6h的条件下,氰乙酸甲酯的转化率为66.73%,氰乙酸乙酯的收率为66.36%,氰乙酸乙酯的选择性为99.45%。反应后催化剂易分离回收,经简单处理后可多次使用,并保持了较高的反应活性。     

酯交换法合成聚乙二醇单乙醚甲基丙烯酸酯大分子单体

研究了一种合成大分子单体聚乙二醇单乙醚甲基丙烯酸酯(PEGMEMA)的新工艺。先用镁铝基复合氧化物催化环氧乙烷嵌入乙酸乙酯中合成聚乙二醇单乙醚乙酸酯(PEGMEA)中间体,再将此中间体与甲基丙烯酸乙酯(EMA)经酯交换反应合成PEGMEMA。同时考察了酯交换催化剂及阻聚剂的种类和用量、反应温度、反应时间和反应物配比对酯交换反应的影响。实验结果表明,在所选用的催化剂和阻聚剂中,钛酸四正丁酯(TBOT)的催化活性最高,2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)的阻聚效果最佳。以 TBOT 为催化剂、TEMPO 为阻聚剂,PEGMEA 和 EMA 进行酯交换反应的适宜条件为:反应温度130℃、反应时间3 h、TBOT 的质量占反应物总质量的7%、TEMPO 的质量占反应物总质量的0.1%、n(EMA):n(PEGMEA)=3。在此反应条件下,PEGMEMA 的收率达到88.7%。     

碳酸乙烯酯与苯酚酯交换反应的热力学分析

用Benson基团贡献法计算了碳酸乙烯酯 (EC)、碳酸二苯酯 (DPC)和苯氧乙醇 (POE)的热力学数据△H0f、△G0 和Cp°对EC与苯酚的酯交换反应进行了热力学的分析 ,指出通过该反应来合成DPC在热力学上是不可行的 ,需设计其它的反应路线来利用EC合成DPC。