大豆油制备生物柴油的研究

研究了植物油在NaOH作用下与甲醇反应生成生物柴油的过程 ,研究了醇油摩尔比、催化剂用量和反应温度等操作条件对反应的影响 ,采用气相色谱法检测不同反应时刻产品中油酸甲酯的含量。试验结果表明 ,该反应最适宜的操作条件为 :常温、醇油摩尔 6∶1、催化剂用量为原料油质量的 1 0 %。放大试验所得生物柴油的各项性能指标基本达到国外同类产品的标准 ,并与我国0 # 柴油 (GB2 5 2 - 1994 ,优级品 )的主要性能指标相接近。

超声波加速脂肪酸甲酯化的研究

采用大豆油和甲醇为原料,在超声作用下,对提高油脂脂肪酸甲酯化度进行研究,考察了超声的功率、超声的频率、反应时间、催化剂用量、甲醇与大豆油的摩尔比等因素对油脂脂肪酸甲酯化的影响。通过单因素实验得出最佳反应条件为:超声功率300 W,超声频率28 kHz,反应时间10 min,催化剂用量1.0%,甲醇与大豆油摩尔比12∶1。在此条件下,脂肪酸甲酯转化率达到90.54%。研究结果表明,当反应5 min时就能使脂肪酸甲酯的转化率达到85%以上,反应时间从静态条件下的1 h缩短到5 min。

Mg-Al类水滑石催化大豆油酯交换制备生物柴油

采用共沉淀法制备了不同n(Mg)/n(Al)比的Mg-Al类水滑石,在不同温度下焙烧得到复合氧化物,作为大豆油与甲醇反应制备生物柴油的催化剂。结果表明,未焙烧Mg-Al类水滑石的催化活性较差,而n(Mg)/n(Al)=3的类水滑石在450℃焙烧时具有极高的催化活性。在反应温度65℃,醇/油15,催化剂用量为大豆油质量的2%,反应3 h,生物柴油产率可达97.4%。催化剂回收再用性能良好,重复使用3次,生物柴油收率仍在90%左右。

离子液体催化大豆油制备生物柴油

制备了对水稳定性好、带—SO3H官能团的咪唑丙烷磺酸硫酸氢盐离子液体,并以其作为催化剂进行了大豆油酯交换反应制备生物柴油的研究。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及离子液体的稳定性。实验结果表明,在n(甲醇)∶n(大豆油)=12∶1、反应温度120℃、反应时间8 h和催化剂用量为原料油质量的4.0%条件下,产物中脂肪酸甲酯收率可达96.5%,且离子液体的稳定性好,可循环使用。

固体碱KF/CuAl-LDOs催化制备生物柴油工艺的研究

采用共沉淀法合成铜铝水滑石,并以此为载体负载氟化钾(KF)制备了负载型铜铝水滑石催化剂(KF/CuAl-LDOs),用于大豆油酯交换制备生物柴油。考察了铜铝摩尔比、催化剂用量、KF负载量、醇油摩尔比、反应温度和反应时间等因素对该反应的影响,通过正交试验得到了反应的最佳条件:铜-铝摩尔比为3∶1,催化剂用量为3%,KF负载量为40%,醇油摩尔比9∶1,反应温度为70℃,反应时间1 h,此工艺条件下制备的生物柴油产率可达97.4%。

氧化钙固体碱催化剂用于大豆油和甲醇酯交换制备生物柴油的研究

对氧化钙固体碱催化剂用于甲醇和大豆油的酯交换反应制备生物柴油(脂肪酸甲酯)进行了研究,考察了醇油摩尔比、反应温度、催化剂用量等因素对生物柴油产率的影响,以及采用四氢呋喃等溶剂溶解产物中的甘油和脂肪酸甲酯以分离回收催化剂的方法。结果表明,在醇油摩尔比为12、反应温度为65℃、催化剂用量为8%、反应1．5h的条件下,生物柴油产率达到了95%以上。重复使用实验结果表明,CaO的催化活性比K_2CO_3/γ-Al_2O_3和KF/γ-Al_2O_3固体碱催化剂高,寿命更长,重复使用20次后催化效果无明显下降。

镁铝复合氧化物负载醋酸钾催化大豆油酯交换反应制备生物柴油

在镁铝复合氧化物上通过等体积浸渍法负载醋酸钾,煅烧后获得的碳酸钾均匀分布在镁铝氧化物体系中,二者发生的强相互作用使催化剂表面形成大量的强碱中心。随着醋酸钾负载量的增加,大豆油和甲醇的酯交换反应活性升高,当负载量超过20%时,反应4 h后生物柴油产率在80%以上,反应负载中碳酸钾会从镁铝氧化物表面流失。

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,100 W)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60 min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。

大豆油制备生物柴油中脂肪酸甲酯含量的气相色谱法测定

建立了大豆油生物柴油中各脂肪酸甲酯的气相色谱分析方法,并确立了分析条件.结果表明,5种脂肪酸甲酯的质量浓度在4～32 g·L-1的范围内具有良好的线性关系(r≥0.992 8);平均回收率在98.28%～101.85%,相对标准偏差小于0.31%;各脂肪酸甲酯的变异系数在0.17%～1.59%.

氯铝酸离子液体催化大豆油制备生物柴油

制备了氯铝酸离子液体([BMIM]Cl-2AlCl3),并用它催化大豆油制备生物柴油,考察了振荡频率、反应温度、醇油摩尔比、离子液体用量等因素的影响。结果表明,氯铝酸离子液体对大豆油酯交换反应具有一定的催化活性,产物与离子液体易分离。在70℃,离子液体用量为油质量的4%,醇油摩尔比15∶1,振荡频率300次/min条件下,反应25 h后,甘油的收率可达67.9%;氯铝酸离子液体重复使用4次,还具有较好的催化活性。

Br?nsted双核碱性离子液体的合成及其在制备生物柴油过程中的催化性能

以N-甲基吗啡啉和1,4-二溴丁烷为原料,通过两步法合成了新型Br?nsted碱性双核离子液体。分别采用1H-NM R、FT-IR和元素分析对合成的离子液体进行结构分析;采用TGA测试离子液体的热稳定性;同时测定了离子液体的溶解性和碱性。此外,考察了双核碱性离子液体在大豆油和甲醇酯交换反应中的催化活性。结果表明,当甲醇∶大豆油=14∶1(物质的量比)、离子液体用量为大豆油质量的5%、反应时间5 h、反应温度60℃时、生物柴油收率为95.6%(质量分数),且离子液体经回收、真空干燥,重复使用6次后催化活性没有明显降低,仍能达到94%以上。

固定化洋葱假胞菌G63脂肪酶转酯化大豆油合成生物柴油

对固定化洋葱假胞菌G63脂肪酶催化大豆油和甲醇合成生物柴油的工艺进行了研究。通过甲基三甲氧基硅和四甲氧基硅缩水和水解反应形成的硅胶包埋固定化洋葱假胞菌G63脂肪酶。研究了酶用量、醇油摩尔比、反应温度、含水量对合成生物柴油的影响。优化的转酯化反应条件为:醇油摩尔比4:1,含水量5%,固定化脂肪酶15%,反应温度50℃,48h后转化率可以达到96.4%。固定化脂肪酶经多次使用后活力未见明显下降。

轿车柴油机燃用生物柴油时温室气体排放特性的研究

对轿车柴油机燃用大豆酸化油制生物柴油进行了试验研究,探讨了在外特性、标定转速负荷特性及最大扭矩转速负荷特性下尾气中CO2、CH4、N2O及当量CO2温室气体排放的变化规律。结果表明:轿车柴油机的CH4和N2O排放量均很小,CO2是其主要温室气体排放;随着生物柴油混合比例的增加,发动机的CO2和CH4排放降低,N2O升高,生命周期当量CO2排放降低。大豆酸化油制生物柴油能在一定程度上降低轿车柴油机的温室气体排放。

大豆毛油制生物柴油理化特性实验分析

用0号柴油与大豆毛油制生物柴油配成3种不同掺混比混合燃料,测定了混合燃料的兼容性、冷滤点、凝点、密度、十六烷指数、运动粘度、闪点等指标.实验结果表明:生物柴油与0号柴油具有良好的兼容性,其混合燃料的密度、闪点、运动粘度随生物柴油掺混比的增大而增大,而十六烷指数则减小;生物柴油的冷滤点偏高;掺混比小于或等于20%的混合燃料基本符合国家轻柴油标准.该理化特性分析对研究生物柴油燃料具有参考价值.

超声强化纳米KF/γ-Al_2O_3催化酯交换制备生物柴油

在超声波条件下,对纳米KF/γ-Al2O3催化大豆油与甲醇酯交换反应中影响甲酯含量的诸因素进行考察,并采用XRD、TEM、BET比表面积分析以及Hammett指示剂法等手段对使用前后纳米KF/γ-Al2O3催化剂进行表征。研究结果表明:超声功率密度对酯交换反应有明显的影响;在最优条件下:超声功率密度为53.3W/L,醇油物质的量比为6:1,催化剂用量为3%,在45℃时反应35min,酯交换反应甲酯含量最高达98.70%;与机械搅拌相比,酯交换反应时间由2h缩短为35min,催化剂和甲醇用量减少,反应条件更温和;超声作用对催化剂KF/γ-Al2O3的表面负载和结构没有显著影响,但催化剂比表面积下降明显,由60.34m2/g下降到37.26m2/g。

亚临界甲醇中固体碱CaO催化大豆油酯交换制备生物柴油

分析了亚临界甲醇相中固体碱CaO催化大豆油酯交换反应合成生物柴油的反应机理。深入研究了反应温度、醇油摩尔比、催化剂用量及反应时间对生物柴油合成的影响。结果表明在140℃、醇油摩尔比12∶1、催化剂用量1.2%和反应时间30min的条件下,催化大豆油酯交换反应产物中脂肪酸甲酯含量可达90%。

碱催化下大豆生物柴油的制备研究

以大豆油和甲醇为原料,研究了氢氧化钠催化下大豆油脂肪酸甲酯—生物柴油的合成反应。并对影响酯化率的反应物料比、催化剂用量、反应温度、反应时间进行研究,通过正交试验,确定了制备生物柴油的最佳工艺条件:甲醇与大豆油摩尔比5∶1,0.5%的NaOH为催化剂,反应温度60℃,反应时间50 min。在优化条件下酯化率高达94.5%。

均相碱催化大豆油制备生物柴油的比较研究

选用氢氧化钠和氢氧化钾碱性催化剂,以大豆油为原料催化制备生物柴油,通过正交试验得到了各自的最佳制备条件和影响因素次序。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、气相色谱-质谱联用(GC-MS)和气相色谱(GC)等现代仪器对生物柴油进行了详细地定性和定量分析,结果表明反应均得到了较高纯度的生物柴油产品,并且氢氧化钾的催化活性大于氢氧化钠,所得生物柴油产率和纯度更高。

K_2O/Ti-HMS固体碱催化大豆油制备生物柴油

以等体积浸渍法制备了分子筛Ti-HMS负载碱金属的固体碱催化剂K2O/Ti-HMS,在固体碱催化剂K2O/Ti-HMS作用下,对大豆油制取生物柴油的工艺进行了优化。考察了反应温度、反应时间、K2O负载量、醇油摩尔比和催化剂用量等因素对该反应的影响。结果表明:最佳反应条件是反应温度60℃,反应时间3 h,K2O负载量7mmol.g-1,n(甲醇)∶n(大豆油)=16∶1,催化剂用量为大豆油质量的3%,在此条件下酯交换转化率可达75%以上。

分子筛微波辐射负载CaO催化合成生物柴油

研究微波辐射法制备固体碱催化剂CaO/NaY在合成生物柴油中的应用。结果表明,该催化剂在醇油摩尔比9∶1,催化剂质量分数3%,反应温度65℃,反应时间3 h等条件下,以精制大豆油为原料制备的生物柴油得率可达95%;而以酸值(以KOH计)为4 mg/g和含水质量分数为1.5%的油脂为原料,生物柴油得率可分别达到92.4%和84.8%。催化剂结构表征表明:微波辐射改善了CaO在载体NaY上的分散,其总碱量(H-27)达到3.798mmol/g,是一种固体超强碱。