生物油分離與精制探索研究.pdf

1、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位論文生物油分離與精制探索研究姓名：熊萬(wàn)明申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專(zhuān)業(yè)：可再生潔凈能源指導(dǎo)教師：郭慶祥20100410中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位論文生物油分離與精制探索研究II果。結(jié)果顯示酯化反應(yīng)可以在常溫常壓條件下，且在較短時(shí)間3~6h內(nèi)完全。酯化后的生物油發(fā)生分層，其中上層為提質(zhì)酯層，產(chǎn)率接近48wt%；酯層的物化特性較之未酯化的生物油得到極大的提升：水分由29.8wt%降低到8.2wt%；熱值由17.3MJkg升高到

2、24.6MJkg；黏度由13.03mm2s下降到4.90mm2s；更為重要的是油樣的pH值由2.9上升到5.1，極大地解決了生物油腐蝕性問(wèn)題。另外，這種均相催化酯化反應(yīng)不僅有效地催化轉(zhuǎn)化生物油中的有機(jī)酸，而且避免了固體超強(qiáng)酸所帶來(lái)的酸性流失問(wèn)題，循環(huán)使用性強(qiáng)，為生物油的酯化提供了一條確實(shí)可行的路線。第五章研究了利用甲酸原位還原工藝提質(zhì)生物油的效果。首先比較了原位還原與直接氫化還原的效果，然后分析了各種催化劑在生物油原位還原反應(yīng)中的催化效

3、率；最后通過(guò)GCMS檢測(cè)結(jié)果，詳細(xì)分析了原位還原中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，以及這些反應(yīng)對(duì)生物油品質(zhì)的影響。原位還原有效地避免了在直接還原方式中的結(jié)焦，傳質(zhì)轉(zhuǎn)熱等問(wèn)題，還原效率更高，工藝設(shè)備得到了簡(jiǎn)化。加工后的生物油品質(zhì)得到了極大的改善：熱值從17MJkg左右升高到22MJkg，含氧量降低5~10wt%，pH值也從3.0升高到4.2左右，黏度由5.31mm2s降低到4.0mm2s左右，實(shí)現(xiàn)了全方位的提質(zhì)生物油。成分分析表明生物油中的有機(jī)酸被有效地

4、轉(zhuǎn)化成酯類(lèi)；生物油中的不飽和性物質(zhì)主要是進(jìn)行部分還原，即含有碳碳和碳氧雙鍵的化合物有效地被還原，而環(huán)狀化合物，尤其是苯環(huán)沒(méi)有被還原；部分低聚物發(fā)生了氫化裂解反應(yīng)；此外，沒(méi)有分解完全的甲酸也與甲醇形成了甲酸甲酯，從而不影響產(chǎn)物的燃料性質(zhì)。因此，通過(guò)原位還原處理，一步就解決了生物油的熱穩(wěn)定性和腐蝕性問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的生物油的提質(zhì)效果。綜上所述，盡管通過(guò)上述各種方法提質(zhì)后的油品還不能直接應(yīng)用于車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)，但是油品已經(jīng)得到了很大的改善，為生物油