B酸离子液体[HSO_3-bpy]CF_3SO_3催化麻疯油制备生物柴油

以麻疯油为原料,离子液体[HSO3-bpy]CF3SO3为催化剂通过酯交换反应制备生物柴油。通过正交实验考察了催化剂用量、醇油摩尔比、反应温度、反应时间等4个因素对反应的影响。同时以[HSO3-bpy]CF3SO3为催化剂兼溶剂,优化了生物柴油的合成条件。结果显示:反应温度为140℃、催化剂用量为油脂质量的5%、醇油摩尔比为15:1、反应5h,单次酯交换制备生物柴油,收率可达到90.4%,在相同的反应条件下,催化剂重复使用6次后其催化活性无明显变化,且产品质量达到美国ASTM生物柴油标准的相关指标。

麻疯油转酯化产物的高效液相色谱分析

建立了高效液相色谱法同时测定麻疯油转酯化产物中4种主要脂肪酸甲酯的分析方法。样品经膜处理后用丙酮溶解,采用Hypersil ODS（C18）色谱柱进行分离。以乙腈为流动相进行等度洗脱,内标法定量,同时对色谱条件进行优化。结果表明,在优化的色谱条件下4种脂肪酸甲酯在10 min内得到良好的分离,标准曲线的线性相关系数均达到0.999以上,平均回收率为96%~98%,重现性相对标准偏差为7.2%~10.2%,重复性相对标准偏差为0.31%~2.02%。与气相色谱法相比,该方法具有较高的灵敏度,可用于麻疯油转酯化产物中脂肪酸甲酯含量的测定,为麻疯油转酯化反应制备生物柴油的定性定量分析提供了参考依据。

麻疯油制备生物柴油过程中固体酸催化剂的研究

利用高酸值麻疯油中游离脂肪酸与甲醇预酯化反应作为目标反应,通过对几类固体酸(Hβ、HM、SAPO-11、HZSM-5分子筛,D72、DOO5-Ⅱ阳离子交换树脂,ST-Ⅰ、SZ、ST-Ⅱ固体超强酸,TiO2、ZrO2氧化物)的筛选,得到了原料廉价、制备简单、酯化活性高的ST-Ⅱ系列固体酸。固体酸酸强度和酸量的测定表明:对于高酸值麻疯树油中游离脂肪酸与甲醇的预酯化反应,-12.70≤H0≤0.8范围的酸中心具有较好的催化活性。

麻疯油酯化衍生物的制备及其毒性研究

以麻疯油为原料,在碱性条件下与乙醇进行酯化反应合成麻疯油酯化衍生物,考察了反应温度、醇油比、催化剂用量及反应时间等因素对酯交换率的影响,采用正交实验确定最佳反应条件为:反应温度70℃、醇油比(体积比)6∶1、反应时间100min、催化剂用量1.5%,在此条件下酯交换率为95.65%。进一步研究发现麻疯油酯化衍生物对鲤鱼幼苗具有一定的毒性,48h时的LD50为48.98mg·L-1,死亡率为100%。

固体酸SnO_2/SiO_2催化麻疯油制备生物柴油

以麻疯油为原料,SnO_2/SiO_2固体酸为催化剂通过酯交换反应制备生物柴油。实验结果表明,SnO_2/SiO_2催化麻疯油甲醇解的最适反应条件是醇油物质的量比为24∶1,催化剂用量5%,反应时间6 h,温度180℃,麻疯油甲酯收率达75.8%。对催化剂重复利用的研究结果表明,在相同的反应条件下,SnO_2/SiO_2催化剂随着重复使用次数的增加,催化活性逐渐降低,三次使用之后麻疯油甲酯产率下降为52%。

磺化碳固体酸催化麻疯油与甲醇的酯交换反应

制备了磺化碳固体酸催化剂,用红外光谱、元素分析、X射线衍射(XRD)和热重分析对所制备的催化剂进行了定性定量研究。用磺化碳固体酸催化麻疯油与甲醇的酯交换反应,研究了相关因素对反应的影响,用高效液相色谱法分析反应中甘油三酯(TG)、甘油双酯(DG)、甘油单酯(MG)和脂肪酸甲酯(FAME)的含量,结果表明,用磺化碳固体酸催化麻疯油与甲醇的酯交换反应非常有效,最佳反应条件(甲醇与麻疯油物质的量之比固定为12∶1):催化剂用量为麻疯油质量的10%,反应温度120℃,反应时间8 h,反应原料中含脂肪酸不大于10%,含水量不大于5%,酯交换率可达到95%左右。这种催化剂循环使用10次,酯交换率没有下降。

麻疯树油液滴微爆和蒸发特性试验

利用悬挂式液滴蒸发试验装置,结合高速背光成像技术,研究了麻疯树油液滴在高温环境(673、773、873、973和1073 K)下的微爆和蒸发特性,并对麻疯树油中的3种主要组分液滴的蒸发特性进行了分析.结果表明:麻疯树油液滴的微爆是由于内部组分的热解导致的,并且随环境温度的升高,其微爆强度增大.麻疯树油液滴在环境温度为673 K时,液滴稳定蒸发,蒸发过程包括初始膨胀阶段、平衡蒸发阶段和残留物蒸发阶段;在环境温度为773~1073 K时,液滴发生微爆,包含初始膨胀阶段、平衡蒸发阶段、微爆蒸发阶段和残留物蒸发阶段;当环境温度高于873 K时,首次观测到“蒸气羽流”和“蒸气云”现象,液滴蒸发速率大幅提高.

TiO_(2)催化剂改性方法对光热催化麻疯树籽油制备生物燃油的影响

为改善TiO_(2)在光热催化过程中催化效率不高及回收困难等问题,分别使用固体分散法和溶胶凝胶法将TiO_(2)与HZSM-5分子筛结合,并负载活性金属Pt制备Pt/TiO_(2)-HZSM-5催化剂,对两种催化剂进行X射线衍射(XRD)、N_(2)吸附-脱附、高分辨率透射电镜(HRTEM)、紫外-可见光(UV-Vis)、X射线荧光(XRF)及吡啶-红外(Py-IR)表征,并用于光热催化麻疯树籽油加氢制备生物燃油中,考察两种改性催化剂的催化效果。结果表明:两种制备方法均可使TiO_(2)成功分散在HZSM-5分子筛表面,TiO_(2)的比表面积增加,HZSM-5分子筛孔容和孔径改变;改性后的催化剂衍射峰出现明显红移,对可见光的吸收能力提高,酸性位点增加;相比溶胶凝胶法,固体分散法制备的Pt/TiO_(2)-HZSM-5活性金属Pt分散度较好且无团聚现象,粒径更小,催化性能更优;在反应温度100℃、氢压0.4 MPa、反应时间12 h条件下,使用固体分散法制备的Pt/TiO_(2)-HZSM-5光热催化麻疯树籽油制备生物燃油的原料转化率达93.20%、C_(8)~C_(17)烷烃选择性达54.92%,该催化剂的重复利用实验结果表明,催化剂再生后C_(8)~C_(17)烷烃选择性随着再生次数的增加而下降,可再生能力有待加强。

麻疯树油甲酯喷雾特性试验

基于高压可视化定容燃烧弹试验台,利用高速相机和光学系统在高压环境条件下对麻疯树油甲酯(JME)燃料的雾化特性进行研究,分析了不同试验条件下气相喷雾贯穿距和喷雾锥角的影响规律。结果表明:随着喷射时间的增加,JME燃料的喷雾贯穿距离呈现先增大后趋于稳定的趋势,且环境密度对其影响最大;喷雾锥角最大值出现在环境温度为823 K,环境密度为21 kg/m^(3),氧质量分数为15%的条件下。

B酸离子液体[HSO_(3-)bpy]HSO_4在麻疯树油酯交换反应中的应用研究

制备了B酸离子液体[HSO3-bpy]HSO4,并应用于催化麻疯油酯交换反应制备生物柴油。通过正交试验考察了催化剂用量、醇油摩尔比、反应温度、反应时间4个因素对反应的影响,同时优化了生物柴油合成反应条件。结果显示:反应温度为140℃、催化剂用量为油脂质量的6%、醇油摩尔比为15∶1、反应6h,转化率达到90.2%,催化剂在优化条件下重复使用6次后其催化活性无明显变化,且产品质量达到美国ASTM生物柴油标准的相关指标。

麻疯果油料的综合开发利用

随着麻疯树资源的研究逐渐深入,麻疯果油料综合利用的产业化已在实施当中。对麻疯果油料在生物燃料、生物医药、制皂和生物肥料等方面的综合开发应用,以及目前国内外麻疯果油料在生物柴油等方面的研究动态与成果作了探讨。结果表明,麻疯果油料的综合开发利用可以获取很大的经济、社会与环境收益。

麻疯树籽油溶剂萃取脱酸工艺的研究

用溶剂萃取麻疯树籽油中的游离脂肪酸,以降低其酸值。通过实验得到的最佳工艺条件为:以甲醇为溶剂,油与甲醇比为1∶2.0(W/V),温度32℃,萃取次数4次,每次萃取时间10min。在最佳条件下可将低温压榨麻疯树籽毛油酸值从10.48mgKOH/g降低到0.47mgKOH/g,基本达到后续工序对油品质的要求。该工艺与常规的碱炼脱酸相比,操作简单,毛油炼耗大大降低,且萃取后的甲醇可回收再利用,同时可直接得到质量好的副产品脂肪酸,有利于后续工序的进行。

麻疯树油制备生物柴油的酯交换工艺研究

以麻疯树油为原料,研究了生产生物柴油过程中的酯交换反应条件的影响及反应动力学。结果表明,酯交换反应的适宜操作条件为:油∶甲醇=1∶6(摩尔比),使用油重的1.3%的KOH为催化剂,在64℃下反应20 m in,甲酯收率达98%以上。在优化反应条件的基础上,研究了其动力学特征,32℃和51℃时的反应速率常数k分别为0.6627 L/(m in.mol)和0.9474 L/(m in.mol),反应的活化能约为Ea=15.46 kJ/mol。

麻疯树油化学法制备生物柴油的研究进展

化学法是麻疯树油制备生物柴油常用的一种方法。在介绍化学法制备麻疯树生物柴油反应机理的基础上,重点论述了酸催化转化、碱催化转化和超临界转化等化学法制备麻疯树生物柴油的反应研究进展,详细介绍了化学法制备麻疯树生物柴油的两步法、一步法和萃取合成法等制备工艺,以及制备工艺中强化技术、新型催化剂催化技术等研究的新进展。

改性活性白土精制麻疯树油

利用负载氢氧化钙活性白土和自制的负载柠檬酸活性白土对麻疯树毛油分别进行了脱胶和脱酸精制,考察了不同工艺条件对脱胶、脱酸效果的影响,最后把脱胶、脱酸两个过程一步完成,实现了一步法强化精炼过程。结果表明,一步法精炼后的麻疯树毛油的酸值下降到0.23 mg KOH/g,磷脂含量下降到0.09 mg/g,用精炼油进行碱催化制备的生物柴油,其甲酯质量分数超过99%,效果良好。

麻疯树籽油超声波辅助酯交换反应的研究

以野生植物麻疯树籽油为原料,经脱胶、脱酸及脱水处理后进行超声波辅助酯交换反应,在超声波频率25 kHz,反应温度65℃,催化剂用量为油重的1.0%,醇油摩尔比7∶1,反应时间60m in条件下,麻疯树籽油酯交换转化率达到93.79%。在相同反应时间内和相同醇油摩尔比条件下,超声波辅助酯交换反应比无超声波反应的酯交换转化率高,同时也降低了催化剂的用量。

发动机燃用麻疯树油制生物柴油的非常规排放特性研究

对某共轨柴油机燃用0#车用柴油、麻疯树油制生物柴油及其混合燃料的非常规排放特性进行了研究。在未对原机做任何改动的情况下,分别燃用BD0、BD5、BD10、BD20、BD50和BD100 6种不同体积配比的麻疯树油制生物柴油与石化柴油的混合燃料,分析比较了不同生物柴油配比对发动机醛类、SO2和CO2等主要非常规排放的影响。结果表明:共轨柴油机燃用生物柴油与石化柴油混合燃料后,醛类、SO2、CO2排放均减少,且随着生物柴油掺混比例的升高而降低。

全细胞生物催化麻疯树油制备生物柴油的研究

利用石油醚直接浸提法抽提得到含油率达到55·84%的麻疯树籽油作为原料,采用米根霉(Rhizopus oryzae)菌株和聚氨酯泡沫制备成固定化全细胞生物催化剂,通过对全细胞生物催化法制备生物柴油的主要工艺参数进行了优化,获得最佳工艺条件为:当甲酯化反应的醇油比为6:1,转酯化温度为35℃,转酯化体系中2%～20%质量分数的含水率,菌体量相当于油质量的4%,每12h加入一次甲醇的条件下转酯化效果最好,甲酯得率达到82·29%。同时固定化全细胞生物催化剂的重复使用性达4次,具有较高的催化性能。

生物柴油制备中原料麻疯树籽油预酯化条件的研究

生物柴油一般是通过天然油脂经过碱催化酯交换反应制得。以攀枝花地区的麻疯树籽油为原料,研究了KOH催化酯交换过程对原料油酸值的要求,以及麻疯树籽油性质对浓硫酸催化预酯化过程的适应性。研究发现,KOH催化酯交换过程中,原料油的酸值应控制在1.5 mgKOH/g以下以避免引起产品皂化;预酯化过程中,用油重1%的浓硫酸催化,当甲醇用量为油重12%时,原料油的酸值应小于20 mgKOH/g;随着原料中水分含量的增加,预酯化转化率下降;磷脂含量对于预酯化转化率影响不大,但应在1%以下才能便于后续分离。

Pt/SAPO-11催化麻疯树油一步加氢制备生物航空煤油工艺条件的研究

以麻疯树油为原料,在Pt/SAPO-11双功能催化剂作用下一步加氢制备生物航空煤油,考察了不同反应温度、空速、压力和氢油比对产物脱氧率、C_8~C_(16)比率及C_8~C_(16)烃异构率的影响。结果表明:高温、高压会促进二次裂化反应的发生,使C_8~C_(16)比率下降;空速增大导致平均停留时间缩短,使脱氧率下降。综合考虑脱氧率、C_8~C_(16)比率及C_8~C_(16)烃异构率指标得到最佳工艺条件为反应温度670 K、空速1.2 h^(-1)、压力5 MPa、氢油比1 000∶1,在此条件下脱氧率为99.24%,C_8~C_(16)比率为71.16%,C_8~C_(16)烃异构率为37.92%。该研究为新能源的开发及其在航空领域的应用提供了理论依据。