生物柴油的合成及影響因素研究.pdf

1、隨著化石能源的日益減少和生存環(huán)境的逐漸惡化,生物柴油作為化石能源的代替品之一,越來越受到人們的關(guān)注。目前世界范圍內(nèi)的生物柴油規(guī)?；a(chǎn)都采用酯交換法,常以甲醇、乙醇等低碳醇作為酯交換劑,NaOH、KOH、濃H2SO4等為催化劑。雖然技術(shù)比較成熟,但由于均相催化劑對原料油要求嚴(yán)格,不利于產(chǎn)物分離,造成環(huán)境污染。開發(fā)新型固體酸催化劑成為現(xiàn)在生產(chǎn)生物柴油的新熱點。針對上述存在的問題,我們提出了在較高溫度條件下,在酯交換過程中加入少量易分離的無

2、機固體酸催化劑來生產(chǎn)生物柴油的新思路,這樣就可以避免一系列復(fù)雜的原料油前處理步驟,又可以達到簡單分離催化劑、減少污染的目的。為此,我們研究了無機固體酸催化劑的三酸甘油酯與甲醇的酯交換模擬體系,發(fā)現(xiàn)NaHSO4·H2O和AlCl3·6H2O對該模擬體系有較好的催化活性。本文在上述工作的基礎(chǔ)上,以商業(yè)菜籽油為原料,詳細考察了各種催化劑對真實體系的反應(yīng)性能。本文系統(tǒng)考察了多種催化劑,包括:金屬氯化物、NaHSO4·H2O以及NaHSO4·H2

3、O和AlCl3·6H2O的混合催化劑催化酯交換過程中醇油摩爾比、催化劑種類和添加量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間對產(chǎn)率的影響,采用甘油銅比色法測定甘油含量來反映生物柴油的產(chǎn)率;采用紅外光譜測試技術(shù)對酯交換產(chǎn)物進行分析。并通過建立四因素三水平的正交實驗,優(yōu)化得出了各種催化體系的最佳條件。NaHSO4·H2O為催化劑時,溫度90℃,反應(yīng)時間12h,醇油摩爾比40:1,催化劑用量為油重的6％,在此條件下,產(chǎn)率可達85%以上。極差順序為:溫度、反應(yīng)時間、