固體酸催化廢棄油脂裂解油酯化反應(yīng)研究.pdf

1、生物燃油作為傳統(tǒng)石化柴油的替代產(chǎn)品，具有可再生、綠色環(huán)保和無需改造發(fā)動(dòng)機(jī)等特點(diǎn)，而且生物燃油的研發(fā)對(duì)緩解能源危機(jī)，保障能源安全和保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有非常重要的意義。本論文探索了利用廢棄油脂為原料，經(jīng)高溫?zé)峤?，再將裂解油甲酯化制備生物燃油，研究了廢棄油脂裂解油酯化產(chǎn)物的性能，為廢棄油脂的深加工利用提供了良好的催化劑，同時(shí)也為改進(jìn)生物燃油的制備工藝奠定了基礎(chǔ)。
　　以固體酸SO42-/ZrO2為催化劑催化廢棄油脂裂解油的甲酯化反應(yīng)。研究了

2、鋯源、焙燒溫度及焙燒時(shí)間對(duì)催化劑活性的影響，分別采用氨氣吸附程序升溫脫附（NH3-TPD）和吡啶紅外(Py-IR)對(duì)固體酸SO42-/ZrO2的酸性和酸型進(jìn)行分析。采用GC-MS技術(shù)對(duì)廢棄油脂裂解油及酯化產(chǎn)物的組成進(jìn)行了表征，并對(duì)酯化產(chǎn)物的性能進(jìn)行了考察。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:以ZrOCl2為鋯源，550℃焙燒4h所得固體酸SO42-/ZrO2的催化活性較好，性能較穩(wěn)定，酯化產(chǎn)物的各項(xiàng)性能均與傳統(tǒng)工藝制備的生物燃油，與0#柴油相近。通過單因素試

3、驗(yàn)和正交試驗(yàn)考察了反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、物料比和催化劑用量對(duì)SO42-/ZrO2催化廢棄油脂裂解油酯化反應(yīng)的影響并得到了較佳反應(yīng)條件:m(SO42-/ZrO2)∶m(油)=5％，反應(yīng)溫度100℃，反應(yīng)時(shí)間4h，m（甲醇）∶m（油）=1.25∶1，m（油）=3g。對(duì)SO42-/ZrO2催化廢棄油脂裂解油酯化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，SO42-/ZrO2催化橡膠籽油裂解油酯化反應(yīng)的反應(yīng)級(jí)數(shù)為1.058，Arrhenius方程式為k1=

4、7.711×106e-47.913/RT。SO42-/ZrO2催化地溝油裂解油酯化反應(yīng)為零級(jí)反應(yīng)，Arrhenius方程式為k=48.627×e-19.721/RT。
　　以Zr(SO4)2/SBA-15介孔分子篩為催化劑催化橡膠籽油裂解油的甲酯化反應(yīng)?？疾炝虽喸春弯喸从昧繉?duì)Zr(SO4)2/SBA-15催化性能的影響，分別采用NH3-TPD和Py-IR對(duì)Zr(SO4)2/SBA-15的酸性和酸型進(jìn)行分析，采用X-射線衍射和N2吸

5、附-脫附技術(shù)對(duì)Zr(SO4)2/SBA-15的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:以Zr(SO4)2的為鋯源，其用量為Zr(SO4)2和SBA-15總用量的40％時(shí)，Zr(SO4)2/SBA-15介孔分子篩的催化活性較好，性能較穩(wěn)定。通過對(duì)反應(yīng)條件考察，得到較佳的反應(yīng)條件為m(SO42-/ZrO2)∶m(油)=5％，反應(yīng)溫度100℃，反應(yīng)時(shí)間40min，m（甲醇）∶m（油）=1.25∶1，m（油）=3g。相對(duì)于SO42-/ZrO2催化劑，反應(yīng)