固體酸催化酯交換生產(chǎn)生物柴油工藝及其裝置的研究.pdf

1、目前，在全球范圍內(nèi)石油資源不僅供應(yīng)緊張，價(jià)格大幅度上漲，而且燃燒石化燃料產(chǎn)生的有害物質(zhì)帶來(lái)日益嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，故各國(guó)都在積極開(kāi)發(fā)環(huán)境友好的可再生能源。生物柴油以其與石化柴油理化性質(zhì)相近而受到普遍關(guān)注。生物柴油是動(dòng)植物油脂與低碳醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)生成的脂肪酸低碳醇酯化合物，且生物柴油有著石化柴油無(wú)法比擬的優(yōu)良性能。由于我國(guó)石油資源的不足，生物柴油的研發(fā)對(duì)緩解我國(guó)的能源供給和自然環(huán)境的保護(hù)均具有重要的現(xiàn)實(shí)作用。
　　 本文整理和分析了

2、國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)中的固體酸催化劑，篩選出催化活性高、適應(yīng)性強(qiáng)的固體酸催化劑。分析研究了生物柴油反應(yīng)分離過(guò)程中，油脂、生物柴油、甲醇和甘油四者之間的相平衡關(guān)系，為工藝設(shè)計(jì)提供了支持。在比較了傳統(tǒng)工藝與固體酸工藝的優(yōu)缺點(diǎn)之后，明確固體酸工藝的基本組成單元，由此詳細(xì)地設(shè)計(jì)了固體酸催化酯交換反應(yīng)工藝流程。
　　 由于油脂組成和結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，為了簡(jiǎn)化Aspen Plus流程模擬計(jì)算，建立了多種單脂肪酸鏈甘油三酯混合物來(lái)表征油脂的方法。同時(shí)，在A

3、spenPlus軟件中確立了精度較高的單脂肪酸鏈甘油三酯的臨界參數(shù)估算方法和隨溫度變化參數(shù)計(jì)算方法。根據(jù)設(shè)計(jì)的工藝流程，采用Aspen Plus建立了生物柴油生產(chǎn)流程模擬的模型，并依據(jù)流程模擬中單元模型的物質(zhì)組成和狀態(tài)選擇了合適的熱力學(xué)計(jì)算模型。通過(guò)分析Aspen Plus流程模擬的計(jì)算結(jié)果，表明該工藝生產(chǎn)的生物柴油滿(mǎn)足生物柴油的標(biāo)準(zhǔn)。
　　 由Aspen Plus流程模擬的計(jì)算結(jié)果，確定固體酸工藝過(guò)程單元的物流組成和操作參數(shù)。