生物柴油生产现状及技术进展

生物柴油由来使用过的或使用过的植物油（可食用和不可食用的）与动物脂肪，通过各种化学过程生产，最常见的是反酯化法。由三甘油酯（所有天然油和脂肪的主要成分）生成甲酯、乙酯或较高级的醇酯，三甘油酯与醇类在催化剂存在下生成脂肪酸酯，脂肪酸酯的物化性质与石油基柴油相似。     

西班牙研究人员开发以氧化钙为催化剂的生物柴油清洁生产工艺

<正>据悉,西班牙科尔多瓦大学的一个团队已经使用氧化钙碱性多相催化剂生产出了他们称之为"第二代生物柴油"的常规脂肪酸甲基酯(FAME,或常规生物柴油)和单甘油酯(MG)的混合物(摩尔比为2∶1)。该工艺可以将常规酯基转移反应生成的副产品甘油转换成为FAME和MG。该研究团队发表在《燃料》杂志中的论文称,使用氧化钙碱性多相催化剂生产的FAME/MG混合物与使用更加昂贵的脂肪酶生产的生物柴油混合物的性质相同,同时可     

生产生物柴油燃料的新催化系统

生物柴油通常由植物油和动物脂肪（三甘油酯）经碱催化酯化成为脂肪酸酯类来制取。这一过程需经过预处理从进料中去除游离脂肪酸。因存在游离脂肪酸使反应速率降低，并因脂肪酸酯与甘油产物相分离困难，致使产率降低。碱催化剂从甘油中去除也困难，同时含碱废水必须从过程中予以处璀。虽然已经开发了一些替代路线生产生物柴油，如基于超临界醇或酶的工艺，但需要耐高压高温设箭或需采用高稳定性和活性的酶类，距离工业化尚远。     

气相色谱法测定混合生物柴油燃料中三脂肪酸甘油酯含量

混合生物柴油中的脂肪酸甲酯含量是产品质量的重要指标。采用红外光谱法根据酯基官能团的吸光度测定脂肪酸甲酯的总量时,不能区分酯基官能团是来源于脂肪酸甲酯还是未转化或混入的油脂原料中的三脂肪酸甘油酯。采用高温气相色谱法,考察了混合生物柴油中混入不同类型的油脂原料时的色谱分离情况,以三癸酸甘油酯作内标物,建立了混合生物柴油中三脂肪酸甘油酯含量的测定方法。该方法的检测限为0.01%（w）。当三脂肪酸甘油酯含量大于0.1%（w）时,测定的回收率大于91%,相对标准偏差小于6%,可以满足一般测定的要求,需要时可以作为红外光谱法的补充,用于分辨酯基官能团的来源。     

生产生物柴油燃料的新催化系统

生物柴油通常由植物油和动物脂肪（三甘油酯）经碱催化酯化成为脂肪酸酯类来制取。这一过程需采用预处理步骤以从进料中去除游离脂肪酸，另外，因存在游离脂肪酸使反应速率降低，并因脂肪酸酯与甘油产物相分离困难，致使产率降低。碱催化剂从甘油中去除也困难，同时含碱废水必须从过程中予以处理。虽然已经开发了一些替代路线生产生物柴油，如基于超临界醇或酶的工艺，但需要耐高压／高温设备或需采用高稳定性和活性的酶类，距离工业化尚远。     

生产生物柴油燃料的新催化系统

生物柴油通常由植物油和动物脂肪（三甘油酯）经碱催化酯化成为脂肪酸酯类来制取。这一过程需采用预处理步骤以从进料中去除游离脂肪酸，另外，因存在游离脂肪酸使反应速率降低，并因脂肪酸酯与甘油产物相分离困难，致使产率降低。碱催化剂从甘油中去除也困难，同时含碱废水必须从过程中予以处理。虽然已经开发了一些替代路线生产生物柴油，如基于超临界醇或酶的工艺，但需要耐高压／高温设备或需采用高稳定性和活性的酶类，距离工业化尚远。     

生物基抗磨剂和热轧油的研制

以植物油为原料,与丙三醇反应,制备了脂肪酸单甘油酯、双甘油酯;脂肪酸单甘油酯、双甘油酯与五硫化二磷反应,得到了硫磷酸;进一步与氧化锌反应,合成了硫磷酸锌抗磨剂。以生物柴油为原料,与多元醇反应,合成了不同黏度的多元醇酯基础油。以此基础油制备了热轧油,评价了其黏度和黏温性能、极压抗磨性能、离水展着性。结果表明,制备的抗磨剂具有良好的抗氧化、极压抗磨性能,制备的生物基多元醇酯基础油具有良好的黏温性能,研制的热轧油的抗磨性、油膜强度、烧结负荷和破乳时间等性能与参比油样相当或更好。     

加拿大开发生产生物柴油新工艺

加拿大Biox公司生产和销售的生物柴油采用Toronto大学开发的工艺,该工艺将回收的植物油、农业种子油或废弃的动物脂肪、油脂转化为生物柴油。 传统的催化方法从三甘油酯生产脂肪酸甲酯有几个缺点:室温下速度慢,不能完全反应;需2～3次通过才能达到必要纯度;不能处理脂肪酸含量高于15％的物质,因酸类会中和催化生成的皂类。     

甘油锌催化甘油酯化制备生物柴油过程研究

以棕榈酸化油为原料,开展了甘油锌催化甘油酯化制备生物柴油过程研究,考察了搅拌转速、催化剂用量、甘油用量、反应温度对脂肪酸转化率的影响,研究了工艺的可行性。实验结果表明,较优的甘油酯化反应工艺条件为：搅拌转速400 r/min、催化剂用量1.0%(w)、甘油与脂肪酸摩尔比1.1、反应温度180℃。甘油锌催化剂套用三次活性未有明显下降,且脂肪酸转化率均达到99%以上。该工艺与240℃无催化剂甘油酯化制备生物柴油工艺相比,生物柴油收率提高了3.42百分点,且生物柴油品质均符合指标要求,具有一定的优势。     

生物柴油制脂肪酸单甘油酯及其抗磨性能研究

以生物柴油和甘油为原料,通过酯交换反应制备脂肪酸单甘油酯,将产物作为柴油抗磨剂产品。分别考察了不同反应条件下制备的脂肪酸单甘油酯的抗磨性能,并探讨了将生物柴油原料冷冻精制、反应产物分子蒸馏提纯后的产物对抗磨性能的影响,进一步考察了经提纯的脂肪酸甘油酯的抗磨稳定性。研究结果表明,优化的反应条件为：生物柴油与甘油的物质的量比1∶1,反应时间8 h,反应温度160～180 ℃。另外,将原料和产物进行精制处理得到的脂肪酸单甘油酯抗磨剂产品,与未经精制处理得到的脂肪酸单甘油酯抗磨剂产品相比,抗磨性能显著提升,且具有良好的抗磨稳定性。     

脂肪酸类和脂肪酸酯类柴油润滑性改进剂使用性能评价

对常用脂肪酸类和脂肪酸酯类柴油润滑性改进剂的使用性能进行了考察,并对进口与国产润滑性改进剂进行了比较。试验结果表明:无论是脂肪酸还是脂肪酸酯润滑性改进剂用柴油稀释后的添加效果好于原剂,润滑性改性剂与基础柴油体积比为1∶1时,其磨痕直径比直接添加原剂下降12~16μm;润滑性改性剂与基础柴油体积比为1∶2时,其磨痕直径比直接添加原剂下降18~39μm。水的存在会降低润滑性改进剂的使用效果,使用脂肪酸酯类润滑性改进剂时,控制柴油中含水量(质量分数)不大于0.02%,否则出现浑浊现象。脂肪酸类和脂肪酸酯类润滑性改进剂与硝酸酯类十六烷值改进剂和防静电剂具有良好的配伍性。     

生物柴油组分在铁表面吸附的分子动力学模拟

采用分子动力学(MD)模拟的方法,考察了生物柴油的典型组分(8种脂肪酸酯)在Fe (110)表面的吸附行为。结果表明,脂肪酸酯的酯基或双键以平行于表面的方式吸附在铁表面上,脂肪酸端中引入双键或羟基以及增加醇端的链长都能提高脂肪酸酯与铁表面之间的结合强度。双键或羟基的引入可提高脂肪酸酯在铁表面形成的吸附膜的致密性,醇端链长的增加可增大吸附膜的厚度。这是因为双键或羟基可增强吸附膜中分子间的静电作用,从而提高吸附膜的内聚能,其中羟基的影响更为明显;醇端链长的增加增强了分子间的范德华作用,也可提高吸附膜的内聚能。     

聚乙二醇脂肪酸酯的制备、性质及应用

聚乙二醇脂肪酸酯是非离子表面活性剂产品的一个大类。工业上制备聚乙二醇脂肪酸酯 ,一般选用的脂肪酸为 C12 ～ C18脂肪酸 ,饱和或不饱和脂肪酸均可使用。其合成路线通常采用酯化法和乙氧基化法。( 1 )酯化法第一步 :RCOOH HO( CH2 CH2 O) n HRCOO( CH2 CH2 O) n H H2 O第二步 :RCOOH RCOO( CH2 CH2 O) n HRCOO( CH2 CH2 O) n OCR H2 O酯化反应可用硫酸或对甲苯磺酸等酸性催化剂 ,一般在较低的真空度和反应温度下 ,脱水生成脂肪酸单酯和双酯。在酯化反应中 ,由于聚乙二醇有两个羟基 ,如无特殊的催化控制 ,酯化所得…     

生物柴油的成分对提高超低硫柴油润滑性影响的研究

以玉米油、向日葵油、橄榄油为原料制备的生物柴油掺入到加氢裂化柴油中,生物柴油掺入量为0.5%以上,可使加氢裂化柴油磨痕直径小于460 μm。以生物柴油中几种典型成分油酸甲酯、亚油酸甲酯、油酸、丙三醇、甘油油酸酯及其复配为添加物,考察了其对加氢裂化柴油润滑性的影响。结果表明,生物柴油的主要成分油酸甲酸、亚油酸甲酸对加氢裂化柴油的抗磨性能远不如生物柴油效果明显,微量的油酸、油酸甘油酯等极性杂质对提高加氢裂化柴油的润滑性效果显著。生物柴油掺入加氢裂化柴油中,起关键作用的不是脂肪酸单酯类混合物,而是生物柴油中的极少量游离脂肪酸、丙三醇以及部分参加反应的单酰甘油、二酰甘油和未参加反应的残留物三酰甘油等极性杂质。     

最新专利

生产烘烤食品用乳化剂复配物及其生产方法 此发明涉及适用于生产烘烤食品如重油蛋糕的乳化剂复配物,它可提供改进的泡沫性能而不会产生怪味。这种乳液复配物由含蔗糖脂肪酸酯(HLB≥9)1％～10％、甘油脂肪酸酯0.1％～5％和水30％～78.8％的水相及含脂肪(熔点≥15℃)20％～60％和一种乳化剂如甘油脂肪     

欧美加快推广应用生物柴油

生物柴油可组合在现有的燃料分配系统中。生物柴油由脂肪和植物油如向日葵、大豆、棕榈或菜子油与醇类 (甲醇或乙醇 )酯化生产 ,甘油是该过程的副产品 ,粗产品纯度 >80 % ,提纯至 99.5 %纯度可用于医药工业。生物柴油可按各种浓度使用 ,从 1 0 0 %生物柴油 (B1 0 0 )或与传统柴油调合成各种浓度。B1 0 0会影响密封和其他的发动机橡胶部件 ,需对发动机作一些改进 ,使用 2 0 %生物柴油的调合油 (B2 0 )发动机无需改造。生物柴油是经济的和对环境友好的替代燃料 ,当在常规柴油发动机中燃烧时 ,排出的烃类、CO和颗粒物质较少 ,燃料效率提高 ,…     

美军日益增加生物柴油的用量

生物柴油由再生脂肪或蔬菜油制成，是一种清洁燃料．生物柴油可单独作为燃料（B100)也可与柴油以任意比例混合合用．美环境保护局将生物柴油登记为一种燃料和燃料添加剂．生物柴油经壶少许改进或不加改进，就可在柴油发动机中使用．生物柴油具有与柴油相似的马刀和热量．而且润滑性比柴油好，辛烷值高于柴油．使用生物柴油有利于增强国家能源安全，降低对进口油的依赖．     

双甘油硼酸酯单脂肪酸酯的合成及乳化性能

以硼酸双甘油酯为中间体与月桂酸、油酸、硬脂酸分别反应 ,制备了硼酸酯型表面活性剂。以正交实验结果为基础 ,设计出较佳的酯化条件 :双甘油酯与油酸摩尔比 1∶0 .9,温度 2 2 0℃ ,时间 4h ,催化剂用量 (对脂肪酸质量分数 ) 0 .5 % ,酸转化率 98.5 %。用IR光谱认证了产物的结构。同法得到了月桂酸、硬脂酸的相应硼酸酯。 3种产物均不溶于水 ,对甲苯、二氯乙烷及液体石蜡等的乳化性能均达到或优于Span 80的水平     

不同脂肪酸酯型柴油抗磨剂的合成和性能研究

<正>本文以乙二醇、1,3-丙二醇、丙三醇、1,3-丁二醇、季戊四醇与棉籽油生物柴油反应合成了5种脂肪酸酯型柴油抗磨剂,考察了所合成柴油抗磨剂的酸值、凝点、抗磨性能,探讨了抗磨剂改善柴油抗磨性的机理。结果表明,采用1,3-丁二醇合成的脂肪酸酯型柴油抗磨剂d的酸值和凝点较低,抗磨性能最好,校正磨斑直径WS1.4值为296μm;脂肪酸酯型柴油抗磨剂中分子间的协同作用加强了分子间的作用力,可增加吸附膜的致密性,从而提高了抗磨性能。     

三油酸甘油酯酯交换制取脂肪酸甲酯和碳酸甘油酯的热力学分析

采用Aspen Plus模拟软件和Benson基团贡献法对大豆油中的三油酸甘油酯和碳酸二甲酯进行酯交换制取碳酸二甘油酯和碳酸二甘油酯水解制取碳酸甘油酯的两个反应过程进行了热力学计算,给出了298.15~1 000 K的反应焓变、反应熵变、反应吉布斯自由能变及平衡常数。第一反应过程包括4步反应,计算数据显示,在第一反应过程中,生成碳酸二甘油酯的反应为整个反应过程的控制步骤,该反应在400 K时才可自发进行。由此推断,三油酸甘油酯与碳酸二甲酯的酯交换反应应在400K以上进行。碳酸二甘油酯水解生成碳酸甘油酯的第二反应过程为放热反应,低温有利于平衡转化率的提高。