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菜籽油制取生物柴油

一、实验目的:

(1)了解制备生物柴油的原理和如何选用合适的制备方法。

(2)掌握以氧化钙、氧化镁作为催化剂参与菜子油和甲醇进行酯交换反应的原理。

(3)分析醇油比,催化剂用量,实验温度,反应时间对反应转化率影响大小。

二、实验综述:

1. 前言

世界矿物能源的消费量越来越大, 而全球矿物能源储量却十分有限。20 世纪70 年代,石油危机以后, 人们开始研究煤的气化和液化。然而复杂的技术和巨大的投资, 制约了气化煤和液化煤的广泛使用。而核能由于种种原因, 没有实现大规模应用。生物质能、太阳能和其他可再生能源将替代石油和煤炭, 逐渐成为世界能源的主角。生物柴油是生物质能的一种形式。生物柴油的主要成分是脂肪酸甲酯, 是一种以植物油和动物脂肪为主要原料生产的、性质与普通柴油非常相似的燃油。同时生物柴油还具有以下优点:

( 1) 它是一种可再生能源, 可缓解目前对石油的依赖;

( 2) 与环境友好, 使用生物柴油所产生的尾气中有毒有机物、CO2 及CO 的排放量仅为普通柴油的1/ 10, 同时它不含硫, 能大大减少SOx 的污染问题;

( 3)生物柴油的燃点约为150 e , 高于普通柴油的燃点(50 e ) , 因此使用、运输、处理和储藏都更加安全。

基于以上优点, 生物柴油这一概念自1981 年在南非出现后, 已受到世界各国的普遍关注。现在很多国家已经进行了生物柴油的研制和生产。美国是最早研究生物柴油的国家, 目前已有4 家生产厂, 总生产能力为300 kt/ a。1992 年美国能源署(EPACT) 及环保署都提出用生物柴油作为燃料; 美国前总统克林顿于1999 年签署了开发生物质能的法令, 其中生物柴油B20 ( 在普通柴油中加入20% 的生物柴油) 被列为重点发展的清洁能源之一, 采取免税政策。在欧洲, 生物柴油的生产也备受关注, 许多国家对生物柴油都实行了免税的政策。德国2000 年生物柴油产量已达250 kt, 拥有300 多个生物柴油加油站, 并且制定了生物柴油的标准DINV52606。1996 年, 大众汽车和奥迪汽车宣布, 其生产的所有型号的家用汽车引擎都可以使用生物柴油作为燃料。法国目前已拥有7 个生产生物柴

油的企业, 法国CIRAD 集团在雷诺汽车上进行了生物柴油十万公里的燃烧试验,证明了生物柴油可用于普通柴油发动机。意大利是目前欧洲生物柴油使用最广的国家, 已拥有9 家生物柴油的生产厂。欧洲的其他一些国家, 如比利时、丹麦等也相继拥有了自己的工业化生物柴油生产厂, 欧共体计划在2020 年使生物柴油的市场占有率达到12%。日本于1995 年开始研究生物柴油, 并且试验使用煎炸油作为生产原料生产成本较低的生物柴油, 目前年产量已达400 kt/ a。

2、生物柴油的合成方法比较

目前生物柴油的合成方法主要有直接混合法(稀释法),微乳化法,高温热裂解法以及酯交换法等几种,其中研究最多的是酯交换法。

2.1直接混合法

在生物柴油研究初期, 研究人员设想将天然油脂与柴油、溶剂或醇类混合以降低其黏度, 提高挥发度。1983 年Amans 等将脱胶的大豆油与2号柴油分别以1:1 和1:2 的比例混合, 在直接喷射涡轮发动机上进行600 h 的试验。当两种油品以1:1混合时, 会出现润滑油变浑以及凝胶化现象,而1B2 的比例不会出现该现象, 可以作为农用机械的替代燃料。Ziejewski 等人将葵花籽油与柴油以1B3的体积比混合, 测得该混合物在40 e 下的黏度为4. 88×10- 6 m2/ s, 而ASTM ( 美国材料实验标准) 规定的最高黏度应低于4. 0×10- 6 m2/ s, 因此该混合燃料不适合在直喷柴油发动机中长时间使用。而对红花油与柴油的混合物进行的试验则得到了令人满意的结果。但是在长期的使用过程中该混合物仍会导致润滑油变浑。

2.2微乳化法

将动植物油与溶剂混合制成微乳状液也是解决动植物油高黏度的办法之一。微乳状液是一种透明的、热力学稳定的胶体分散系, 是由两种不互溶的液体与离子或非离子的两性分子混合而形成的直径在1 ~ 150 nm 的胶质平衡体系。1982 年Georing等用乙醇水溶液与大豆油制成微乳状液, 这种微乳状液除了十六烷值较低之外, 其他性质均与2号柴油相似。Ziejewski 等以53. 3% 的冬化葵花籽油、13. 3%的甲醇以及33. 4% 的1- 丁醇制成乳状液, 在200 h 的实验室耐久性测试中没有严重的恶化现象, 但仍出现了积炭和使润滑油黏度增加等问题。

Neuma 等使用表面活性剂( 主要成分为豆油皂质、十二烷基磺酸钠及脂肪酸乙

醇胺) 、助表面活性剂( 成分为乙基、丙基和异戊基醇) 、水、炼制柴油和大豆油为原料, 开发了可替代柴油的新的微乳状液体系, 其中组成为柴油3. 160 g、大豆油0. 790 g、水0. 050 g、异戊醇0. 338 g、十二烷基碳酸钠0. 676 g 的微乳状液体系的性质与柴油最为接近。

微乳化法是将植物油与甲醇,乙醇和1-丁醇等低碳醇溶剂形成微乳化液,以降低植物油的黏度。微乳化法虽然也是解决动植物油高黏度的方法之一,但在实验室规模的耐久实验中发现会产生积碳严重的现象,燃烧不完全,以及润滑油黏度增加等问题。

微乳化法虽然也是解决动植物油高黏度的办法之一,但在试验室规模的耐久试验中发现会产生积炭严重的现象,燃烧不完全,以及润滑油黏度增加等问题。2.3高温热裂解法

最早对植物油进行热裂解的目的是为了合成石油。Schwab 等对大豆油热裂解的产物进行了分析, 发现烷烃和烯烃的含量很高, 占总质量的60% 。还发现裂解产物的黏度比普通大豆油下降了 3 倍多, 但是该黏度值还是远高于普通柴油的黏度值。在十六烷值和热值等方面, 大豆油裂解产物与普通柴油相近。1993 年, Pioch 等对植物油经催化裂解生产生物柴油进行了研究。将椰油和棕榈油以SiO2/Al2O3 为催化剂, 在450 e 裂解。裂解得到的产物分为气液固三相, 其中液相的成分为生物汽油和生物柴油。分析表明, 该生物柴油与普通柴油的性质非常相近。

裂解法是在热或热和催化剂的作用下,由热能引起化学键断裂而产生小分子,一种物质转变成另一种物质的过程。最早对植物油进行热裂解的目的是为了合成石油。Schwab 等对大豆油热裂解的产物进行了分析,发现烷烃和烯烃的含量很高,占总质量的60%,裂解产物的黏度必普通大豆油下降了3倍多,但是该黏度还是远高于普通柴油的粘度值。在十六烷值和热值等方面,大豆油裂解产物与普通柴油相近。

2.4 酯交换法

酯交换法是目前国内外研究,应用最广泛的生物柴油合成方法。该方法是以植物油脂,动物脂肪或废餐饮油为原料,在催化剂作用下与醇进行交换反应,生成脂肪酸单酯与甘油,从而达到降低分子量,改善其性能的目的。按所使用催

化剂的不同,酯交换法又可分为碱催化酯交换法,酸催化酯交换法,超临界酯交换法和生物酶催化酯交换法等四种。

2.4.1碱催化酯交换法

碱催化酯交换反应可以使用催化剂包括NaOH、KOH、NaOMe、KOMe、CaO 有机胺等。在无水情况下,碱性催化剂酯交换活性通常比酸催化剂高。传统的生产过程是采用在甲醇中溶解度较大的碱金属氢氧化物作为均相催化剂,他们的催化活性与其碱度相关。碱金属氢氧化物中,KOH比NaOH具有更高的活性。用KOH作为催化剂进行酯交换反应典型的条件是:甲醇用量5%-21%,KOH用量0.1%-1%,反应温度25-60℃,而用NaON作为催化剂通常要在60℃下反应才能得到想应的反应速率。

碱催化剂不能使用在游离酸较高的情况,游离酸的存在会使催化剂中毒。油脂中含有游离脂肪酸时,游离脂肪酸与甲醇发生酯化反应生成脂肪酸甲酯。以碱作催化剂时游离脂肪酸容易与碱反应生成皂,其结果使反应体系变得更加复杂,皂在反应体系中起到乳化剂的作用,产品甘油可能与脂肪酸甲酯发生乳化而无法分离。Dorado 等采用KOH 催化芸苔油甲醇酯交换反应,发现高芥酸条件下反应很难完全,易皂化。水也是碱催化剂的毒物,水的存在会促使油脂水解而与碱生成皂。因此,以氢氧化钾、氢氧化钠、甲醇钾等碱催化剂时,常常要求原料油酸价小于1,水分低于0.06%。对于含游离脂肪酸较多的油脂,如回收油脂,可以直接使用酸作催化剂。均相碱作催化剂时,油的转化率高,可以达到99%以上,后续分离成本低。但均相碱催化剂的弱点是催化剂不容易与产物分离,合成产物中存在的催化剂必须在反应后进行中和和水洗,从而产生大量的污水。均相碱催化剂随产品流出,不能重复使用,带来较高的催化剂成本。同时,碱催化剂对设备腐蚀也是值得关注的问题。开发非均相的固体碱催化剂是好的选择。

2.4.2 酸催化酯交换法

酸催化酯交换反应采用的酸催化剂包括无机液体酸(硫酸、磷酸和盐酸等)、有机磺酸、酸性离子液体、强酸性离子交换树脂和固体酸等。硫酸为较常用的酸性催化剂,价格便宜。用硫酸作催化剂时,耗用的甲醇量比用碱金属催化剂要多,反应时间也更长。尽管酸催化的酯交换反应比碱催化的酯交换反应慢,但当甘油酯中游离脂肪酸和水含量较高时,酸催化更合适。Aksoy 等报道,当植物油为低

级油(例如硫化橄榄油)时,在酸性条件下可使酯交换反应更完全。

固体酸催化剂也可用于生产生物柴油,已经工业使用的固体酸催化剂是阳离子树脂用于游离酸的酯化预处理过程,但用于酯交换反应尚处于研究阶段。Furuta报道了采用硫酸锡、氧化锆及钨酸锆等固体超强酸作催化剂在固定床中常压下进行酯交换反应,结果表明,对于豆油酯交换反应,在钨酸锆/ 氧化铝催化剂上200~300℃反应转化率达到90%以上。

2.4.3 超临界酯交换法

超临界酯交换法制备生物柴油是最近几年发展起来的一种新方法,它的最大特点是对原料要求低,不用催化剂,反应时间短,反应转化率高,产物易于分离精制。肖建华等以食用大豆色拉油为原料,采用超临界法制备生物柴油;曹维良等采用加入小分子共溶剂,在超临界条件下制备生物柴油。但是由于超临界法制备生物柴油反应条件较苛刻,对设备要求高,能耗大,要实现工业化还需进一步研究。有催化剂或助溶剂存在的超临界酯交换成为一个新的探索领域。

Cao 等将丙烷作助剂加入到大豆油和甲醇的超临界酯交换反应体系中,10min 后,脂肪酸甲酯的转化率达98%;鞠庆华等结合有机碱催化和超临界反应的优点提出一种新的方法,在反应原料中添加少量相对廉价、易分离的三乙醇胺和三乙胺为催化剂,在近临界状态下以三乙酸甘油酯和甲醇为模型反应进行了研究;Demirbas将固体催化剂引入超临界体系,利用CaO与反应媒介的不互溶性,6min 内就获得最大转化率。

2.4.4 生物酶催化酯交换法

酶催化剂是另一类重要的酯交换催化剂,近年来研究很多。研究表明,酶法生产生物柴油具有反应条件和,醇用量小,产物易分离及无污染物排放等优点,尤其是对原料要求低,可利用餐饮业废油脂和工业废油脂等原料,故可望降低生物柴油的生产成本,因此,酶法生产生物柴油日益受到人们的青睐。聂开立等利用实验室自制的Candidasp99- 125 脂肪酶转酯化合成生物柴油的过程。在利用间歇式反应得到最佳反应条件的情况下,利用固定床反应器生产生物柴油。在固定床反应器内填充层片状固定化酶,并结合分级流加甲醇与旋液分离技术可以实现生物柴油的连续化生产。

Du Wei 等采用脂肪酶催化酯交换反应生产生物柴油,其反应条件是40~

50℃,醇油比4∶1,酶用量65%(与油质量比值),得到最高脂肪酸甲酯收率为92%。但酶催化酯交换法离工业化还有相当的距离。酶的价格昂贵,不易回收;对于组成复杂的天然油脂底物来说,酶的适应性需要特别注意;酶的催化寿命是限制酶作为生物柴油生产的不利条件之一;很多酶对水的依赖性很强,生物柴油酯交换过程的醇体系对酶的活性也有一定的影响。因此,为了解决酶的流失,降低酶催化的成本,固载化酶越来越引起关注,并取得了一定的研究成果。

3.比较结果:

分析以上方法,从原料﹑催化剂以及其经济性等方面考虑,我们选择以氧化钙催化菜子油酯交换生产生物柴油的方法。此方法使用非均相催化剂不仅可以克服均相酸碱催化的缺陷,而且催化剂分离简单,反应条件温和,催化剂可重复使用,环保无污染,原料易得等优点。

3、实验部分

3.1 原料和仪器

菜子油[市售仁精制处理后的皂化值(KOH)183.8mg/g,酸值(KOH)0.43mg/g,平均相对分子质量923, 密度921.0kg/m3];

其他实验试剂均为分析纯。

YXJ-1离心沉淀器,江苏金坛国华仪器厂;

SP-6800色谱分析仪,山东鲁南化工仪器厂;

GC-1690气象色谱仪,科晓仪器公司。

3.2 固体碱催化剂的制备

采用浸渍法制备固体碱CaO/MgO催化剂。以轻质MgO为载体, 醋酸钙为钙源, 并配制成质量分数为22.6%的醋酸钙溶液MgO载体经过500℃煅烧8h,v(醋酸钙液) : v(MgO)=3:4用玻璃棒充分搅拌均匀放置老化1h 后, 挤成条状, 置于坩埚中,80℃干燥8h .再经700 ℃煅烧24h. , 即制得固体碱CaO/MgO催化剂。放人密封袋, 保存在干燥器中待用。

3.3 酯交换反应

在1000ml 装有回流装置的四口烧瓶中,加入经精致处理过的菜籽油500ml、甲醇125ml,搅拌加热达到反应温度后,加入固体碱CaO/MgO催化剂,定时取3ml反应产物只预装有2mlNaH2PO4浓度为0.17mol/l水溶液的式样瓶中,摇匀,

使采出的反应产物立即终止反应,并迅速放入冰箱冷冻,备用,反应数小时后结束。

采用气相色谱仪检测混合脂肪酸甲醋的含量。色谱工作参数:氢火焰离子检测器,50m×32mm 毛细管柱, 固定相SE 一 3 , , 炉温280 ℃检测器温度300 ℃, 进样器温度300 ℃, 进样量为0.1ul,内标法( 内标物;己二酸二己醋1)计算混合脂肪酸甲醋的含量。

三、实验所需药品和仪器:

药品:菜子油(约2kg)﹑氧化钙(分析纯)﹑甲醇(分析纯) ﹑氢氧化钾固体

仪器:烧杯(七个)﹑量筒(一个)﹑容量瓶(一个)﹑分液漏斗(一个)铁架台(两个)﹑恒温水浴槽(一个)﹑冷凝管(一支)﹑三口烧瓶(一个)﹑烘箱(一个)﹑马福炉(一个)﹑玻璃棒(一支)﹑电子天平(一个)﹑PH试纸﹑温度计(一支)﹑离心机(一个)﹑天平(一个)﹑电动搅拌器(一个)四、实验原理

目前工业生产生物柴油主要是应用酯交换法,酯交换法是将动植物油中的脂肪酸甘油三酯与低分子醇发生酯交换反应,使其转化为脂肪酸单酯,作为生物柴油,从而达到降低其分子两、改善其性能的目的。

各种天然的植物油和动物脂肪以及食品工业的废油, 都可以作为酯交换生产生物柴油的原料。可用于酯交换的醇包括甲醇、乙醇、丙醇、丁醇和戊醇。其中最为常用的是甲醇, 这是由于甲醇的价格较低, 同时其碳链短、极性强, 能够很快地与脂肪酸甘油酯发生反应, 且碱性催化剂易溶于甲醇。该反应可用酸、碱或酶作为催化剂。其中碱性催化剂包括NaOH、KOH、各种碳酸盐以及钠和钾的醇盐, 酸性催化剂常用的是硫酸、磷酸或盐酸。甲醇越多产率越高, 但也会给分离带来困难。

下式表明酯交换反应的一般步骤:

也有人认为其反应过程是通过以下3个连续可逆反应完成的,即认为每一步反应都会生成一种酯:

在上述反应中,各种天然的植物油和动物脂肪以及食品工业的废油,都可以作为酯交换生产生物柴油的原料。可用于酯交换的醇包括甲醇、丙醇、乙醇和戊醇。其中最为常用的是甲醇,这是由于甲醇的价格较低,同时其碳链短、极性强,能够很快地与脂肪酸甘油酯发生反应,且碱性催化剂易溶于甲醇。该反应可用于酸、碱或酶作为催化剂,也可以在无催化剂的条件下进行。其中碱性催化剂包括NaOH、KOH、各种碳酸盐以及钠和钾的醇盐等,酸性催化剂常用的是硫酸、磷酸或盐酸。

五﹑实验图表

5.1实验流程图:

5.2实验装置图:

六、实验步骤:

6.1催化剂的制备

将CaO放入马福炉于500℃下煅烧8h制备CaO催化剂。密封放置备用。

6.2原料菜籽油的精制

1.配置18%的KOH水溶液,KOH占有重的0.9%,取一定质量的菜籽油于带

搅拌装置的三口烧瓶中,联接好装置。常温下,往菜子油中缓慢滴加上述中的KOH溶液,时间控制在5到10分钟,搅拌速度控制在60-70rpm。

2.水浴加热,缓慢升温到30℃停止加热,同时降低搅拌速度为30-40 rpm,继续搅拌10分钟后离心分离。

3.离心机的转速要设定为4000 rpm,将所得粗菜子油离心分离10到15分钟,这样就得到精制的菜子油。

6.3生物柴油的标样制备

1.称取制得的精制菜子油100g倒入装有回流装置的250ml三口烧瓶中,置于水浴中加热并搅拌。

2.称取油重1.2%的固体KOH,溶解于25ml甲醇中。

3.当油温升至66℃时,将溶解好的甲醇-KOH溶液经冷凝管迅速到入三口烧瓶,同时开始计时,反应1.5小时。

4.反应停止后,将反应混合液到入分液漏斗中静置过夜。

5.取上层生物柴油用60-70℃的热水进行水洗至Ph=7。.

6.4生物柴油制备工艺条件

1.将恒温槽调温至反应温度(66℃),温度误差不超过3-5℃。

2.称取一定量的催化剂于250ml的三口烧瓶中,装好回流装置,开启搅拌器,加入一定量的甲醇。

3.将称量好的精制菜子油预热到一定温度,加入三口烧瓶中,同时开始计时。

4.反应结束后,停止搅拌,趁热抽滤,分离催化剂。

5.将滤液倒入分液漏斗中静置过夜。

6.将分液漏斗下层甘油回收,上层生物柴油进行减压蒸馏,蒸出过量的甲醇,同时得到透明亮浅黄色产品.然后计算相关数据。

七、实验注意事项

1、使用电子天平时,注意其在水平位置,测量之前先置零,测量过程要保证上面以及左右玻璃是封闭的;

2、将CaO催化剂烘干后,一定要密封保存,防止CaO与空气中的CO2或H2O等反应;

3、在反应过程中,要保证瓶塞处的密封性,尤其是与搅拌装置连接的瓶塞

处。

八、实验数据记录

1、菜籽油的精制

项目第一组第二组第三组m(瓶+油)(g)264.0 333.0 334.5 m(瓶)(g)125.5 123.0 124.5 m(油)(g)138.5 210.0 210.0 加入18%KOH溶液的质量(g)6.925 10.5262 10.535

2、生物柴油表样的制备

反应时间:1.5h

反应温度:60℃

项目数据

m(瓶+精制油)(g)253.7

m(瓶)(g)193.3

m(精制油)(g)60.4

加入KOH固体质量(g)0.7300

甲醇的体积(mL)15

3、制得生物柴油量:

项目数据

m(瓶+油)(g)71.9

m(瓶)(g)121.9

m(油)(g)50.0

4、工艺条件下制生物柴油:

第一组:

催化剂用量为油重的4% 醇油比为8:1

反应时间为4h 反应温度为60℃

项目数据

m(瓶+精制油)(g)191.2

m(瓶1)(g)291.5

m(精致油)(g)100.3

m(瓶+甲醇)(g)143.7

m(瓶2)(g)113.5

m(甲醇)(g)30.2

m(CaO)(g) 4.3046

反应后的油质量95.0

第二组:

催化剂用量为油重的4% 醇油比为8:1

反应时间为4h 反应温度为70℃

项目数据

m(瓶+精制油)(g)223.3

m(瓶1)(g)123.1

m(精制油)(g)100.2

m(瓶+甲醇)(g)152.6

m(瓶2)(g)123.2

m(甲醇)(g)29.4

m(CaO)(g) 4.0053

反应后的油质量94.8

第三组:

催化剂用量为油重的4% 醇油比为8:1

反应时间为5h 反应温度为70℃

项目数据

m(瓶+精制油)(g)184.0

m(瓶1)(g)123.0

m(精致油)(g)61.0

m(瓶+甲醇)(g)71.8

m(瓶2)(g)54.9

m(甲醇)(g)16.9

m(CaO)(g) 2.4727

反应后的油质量52.7

九、实验结果分析

1、查资料得:M(菜籽油)=932g/mol

M(甲醇)=32g/mol

M(甘油)=92g、mol

计算制生物柴油标样时,生物柴油的收率:

n(菜籽油)=60.4/932=0.0648mol

反应掉的菜籽油n′:

n′=(60.4-50)/92=0.01313mol

Y=(n′/ n)×100%=(0.01313/0.0648) ×100%=20.263%

从以上处理数据看出:在一定的工艺条件下由菜子油制备生物柴油时,由于试验条件控制不够严格,致使所生成的甘油太少,由很少一部分的精制菜子油参与反应,大部分以高分子油脂形式存在,同时大量甲醇没有反应,使生成的少量甘油溶于其中,最终没有出现明显的分层。

2、误差原因

1)实验装置的气密性较差,这是主要原因。甲醇大量挥发,使得参与反应的量更少,从而导致的酯化率降低,几乎没有生物柴油生成;

2)在称量过程中,出现的读数误差,这是次要原因;

3)在分离、抽滤等过程中,也会造成产品的损失,导致收率下降;

4)搅拌速率的影响不容忽视,因为搅拌的快慢直接影响反应速率;

十﹑实验结论

1.面对着能源危机和环境污染等人类生存的严重问题, 寻找合适的替代燃料已刻不容缓。生物柴油作为一种可再生且与环境友好的可替代燃料, 将成为主要的选择。今后应重点解决生物柴油成本高, 生产工艺不成熟等问题, 提高生物柴油经济可行性、更加有效地降低动植物油的黏度及提升其可燃性、改善生物柴油对发动机润滑油的破坏作用及减少腐蚀性, 使这种被称做液体太阳能燃料的新型燃料发挥更大的作用, 以减少对矿物燃料供应的依赖性。目前, 国外发达国家对于生物柴油已给予了高度的重视, 我国作为柴油的需求大国, 柴油需求量已达74 000 kt/ a, 而且在很大程度上都依赖进口。另一方面, 我国拥有丰富的动植物油脂资源, 豆油产量达60 000 kt/ a, 同时许多优质的油脂资源( 如米糠、玉米胚及其他一些植物油油脚) 都有待开发利用。应该利用这些优势, 从能源战略的角度出发, 积极发展生物柴油工业, 使资源得到充分合理的利用, 实现可持续发展。

2.生物柴油可作为石油燃料的替代品, 具有可再生、易生物降解、无毒、含硫量低和废气中有害物质排放量小等优点, 属环境友好型燃料。目前,生物柴油的研究重点在酷交换反应, 即植物油和动物油或废食用油与醇进行酷交换生成脂

肪酸酷。传统的醋交换工艺一般采用Ε作为催化剂, 但后处理过程中需中和洗涤, 产生大量的工业废水, 造成环境污染, 后处理复杂非均相催化酷交换法的产物与催化剂容易分离, 副产物甘油纯度高, 不需要水洗, 是一条绿色的生物柴油生产路线。

3、作为一种环保型的、可再生的绿色能源和工业原料,生物柴油可有效地解决诸多环境污染问题和能源危机问题,其开发和应用前景无比广阔,我国应积极推动生物柴油产业的发展;

4、在不同条件下生成的生物柴油物理性质略有差别,随着反应温度的升高反应时间的延长生成的生物柴油颜色逐渐加深,且黏度逐渐增大,凝固点变化不大;

5、酯交换反应存在一个最佳反应温度,温度过低会使反应减慢,酯化率降低,温度过高会使甲醇挥发加快,降低液相中的甲醇体积浓度,同样会导致酯化率的降低;

6、根据化学平衡原理,采用过量的甲醇可以推动反应朝正反应方向进行。从而增大甘油三酸酯的转化率,提高生物柴油的酯化率。但是本实验采用的醇油比过高,随着甲醇体积浓度继续增加,对于反应所起的推动作用会越来越小。不仅对于酯化率的提高作用很小,而且还会导致成本的增加。因此在以后的应用过程中,应当取甲醇与菜子油的摩尔比在5:1至6:1为最佳。

十一、参考文献

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