粗菜籽油制备生物柴油及放大实验研究

为了考察项目组自行开发的新型催化剂(SXL)的催化效率,以粗菜籽油为原料,SXL为催化剂,酯交换反应为基础,研究产物生物柴油的转化率和产率。结果表明:小试优化反应条件以100 g粗菜籽油为原料油、醇油比(摩尔比)7∶1、催化剂用量(质量分数)为2.5%、反应温度为60℃、反应时间为2 h下,生物柴油转化率和产率均达到98%以上。放大实验结果:在20 L反应釜中,投入6.50 kg粗菜籽油,以小试条件为基础,原料油转化率、生物柴油产率和甘油产率可达95%以上。表明SXL具有良好的发展前景。     

碱催化法菜籽油制备生物柴油实验研究

研究了在高压釜中碱催化作用下制备生物柴油的最优工艺条件,考察了条件因素对反应的影响,讨论了在最佳条件下甲醇中的含水量对酯交换转化率的影响.实验结果表明,催化剂用量为菜籽油质量的1.0%,醇油摩尔比为71,反应温度为50℃,反应时间为100min为优化反应条件,甲醇的含水量与转化率呈线性关系,含水量越高,酯转化率越低.     

非均相催化法催化制备生物柴油

以菜籽油为原料,以非均相催化剂催化制备生物柴油.分别考察了反应温度、反应时间、催化剂用量以及醇油比对转化率的影响,确定了最佳反应条件.     

由菜籽油制备生物柴油的HPLC定量分析

采用反相液相色谱分离和紫外检测法定量分析了菜籽油制备生物柴油的主要组分分布及含量。结果表明,各脂肪酸甲酯、甘油单酯、甘油二酯及甘油三酯组分均能达到基线分离,且线性相关性良好,相关系数均在0.999 3以上,加标回收率在99.5%~103.7%之间,RSD在0.45%~2.38%(n)之间,该方法准确可靠。定量分析了菜籽油完全酯交换产品中油酸甲酯、亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯组分含量分别为58.45%,20.02%,16.50%,三者之和为94.98%。菜籽油中三油酸甘油酯组分含量为38.76%。     

利用菜籽油脱臭馏出物制备生物柴油新工艺

以菜籽油脱臭馏出物为原料,首先以D002阳离子交换树脂作催化剂,进行酯化反应,降低原料酸值;然后以氢氧化钾作催化剂进行醇解反应来制备生物柴油的二步法新工艺路线。结果表明:D002阳离子交换树脂具有很强的催化活性,游离脂肪酸最高转化率达97.7%,连续使用4次后,催化活性仍然很高,达96%以上;碱催化过程中甘油酯的最高转化率达97.4%。产品品质大都符合美国ASTMD6751-03生物柴油标准。由此可见,先用树脂催化处理高酸值废油,然后进行碱催化制备生物柴油二步法工艺是一种切实可行的方法。     

催化剂的制备及其 用于菜籽油制备生物柴油的研究

采用等体积浸渍法制备了纳米K₂CO₃/γ-Al₂O₃催化剂,并研究了该催化剂的制备条件对酯交换反应的影响。用TEM表征催化剂颗粒的大小,用TG-DSC表征催化剂的热性能。结果显示:催化剂粒径分布在30-50nm之间;催化剂的最佳制备条件是K₂CO₃负载率(K₂CO₃占γ-Al₂O₃质量分数)50%,焙烧温度600℃,焙烧时间4h。利用此催化剂,当醇油物质的量之比为12:1、催化剂用量为油质量的3%、反应时间3h 、反应温度70℃时,生物柴油的得率达到97.90%。生物柴油质量指标符合国家标准。     

氧化钙催化菜籽油酯交换制备生物柴油

以菜籽油和甲醇为原料,在固体碱催化剂的作用下,通过酯交换反应制得生物柴油(脂肪酸甲酯)。以氧化钙为催化剂,通过正交试验得到该反应的最佳工艺条件:温度60℃,催化剂用量为菜籽油质量的1%,醇油比为10∶1(物质的量比),反应时间3 h,甘油收率达80.8%。     

氧化锌催化菜籽油制生物柴油

氧化锌被用于菜籽油甲醇酯交换反应催化剂并制备生物柴油,从不同的锌盐得到的氧化锌在170～220 ℃都具有很好的活性。对氧化锌催化剂进行了活性评价和反应条件研究。结果表明,氧化锌催化剂具有很好的抗酸和抗水性能,在水质量分数高达20%和游离脂肪酸高达15%时,仍保持较高的反应转化率,可大幅度简化原料油的预处理和产品的分离纯化过程。     

生物柴油的制备

通过正交试验得出了菜籽油在NaOH作用下与甲醇经转酯反应合成生物柴油的最适宜工艺条件:摩尔比6:1、反应温度40℃、反应时间1h、催化剂用量1%。考察了工业甲醇、搅拌速度等工艺条件对反应的影响,对脂肪酶催化反应进行了探索性研究。采用气相色谱(氢火焰)内标法分析产品中脂肪酸甲酯的含量,研究了生物柴油与O#柴油的调和油性质。结果表明,合成的生物柴油其各项性能指标基本达到国外同类产品的标准,与O#柴油调和后低温流动性得到明显改善。     

菜籽油制备生物柴油的经济可行性研究

实验研究了以菜籽油为原料,模拟间歇搅拌釜反应器来制备生物柴油.考察了醇/油摩尔比、催化剂用量、反应温度、反应时间等反应条件对菜籽油转化率和产品纯度的影响.研究表明制得的生物柴油其主要指标符合德国生物柴油标准要求,并以最佳工艺条件为前提,通过VB编程计算得到各基本参数单独变化时,对生物柴油净成本的变化影响进行了简单的技术经济评价,结果表明在目前的高油价情况下,利用菜籽油制备生物柴油在经济上基本可行.     

Kinetics and mechanism of the KOH — catalyzed methanolysis of rapeseed oil for biodiesel production

The reaction of rapeseed oil with methanol catalyzed by KOH is described by a model consisting of two sequences of consecutive competitive reactions. The first sequence expresses the methanolysis of rapeseed oil to methyl esters (biodiesel) whereas the second sequence describes the always present side reaction‐saponification of glycerides and methyl esters by KOH. The proposed chemical model is described (after rational simplifications) by a system of differential kinetic equations which are solved numerically by two independent computing methods. The thus obtained theoretical kinetic and equilibrium results are compared numerically and/or graphically with the experimental parameters. The latter were obtained by the determination of the relevant components in the actual reaction mixture by analytical methods. According to the experimental results, the proposed reaction scheme is fulfilled with the probability of ca. 78%. The optimal average rate constants and equilibrium constants of individual reaction steps of the discussed scheme are introduced. The limitations of the proposed reaction model are discussed.     

棕榈油碱催化制备生物柴油实验研究

用氢氧化钾作催化剂,考察了反应温度、催化剂用量、醇油摩尔比、反应时间对棕榈油和甲醇制备生物柴油产率的影响。结果表明,最佳反应条件为:反应温度40℃,催化剂用量0.6%,醇油摩尔比6∶1,反应时间2.0 h。此时,生物柴油产率可达97.82%。     

废油脂预处理及制备生物柴油研究进展

介绍了废油脂的预处理工艺及我国废油脂的现状,重点阐述了国内外以废油脂为原料经碱法、酸法和酶法酯交换制备生物柴油的研究情况,并对目前存在的问题和相应的解决对策进行了简单的讨论。     

棕榈油酯交换制备生物柴油的反应动力学

在甲醇与棕榈油的摩尔比为6∶1和催化剂KOH用量为棕榈油质量1.0%的条件下,研究不同温度下棕榈油制备生物柴油的酯交换反应动力学,采用Origin软件拟合曲线方程,建立棕榈油酯交换反应的宏观动力学模型。研究结果表明:棕榈油制备生物柴油的酯交换反应遵循1.40级动力学方程,反应速率随温度的升高而加快,二者符合Arrhenius方程,该反应的活化能为27.23 kJ/mol,频率因子为1.4×103。文中研究建立的反应动力学模型将对扩大试验研究提供理论依据和基础数据支持。     

Comparative kinetics of transesterification for biodiesel production from palm oil and mustard oil

The kinetics of palm oil and mustard oil transesterification are compared. Transesterification of palm oil and mustard oil using KOH as a catalyst was performed at various reaction temperatures ranging from 40 to 60°C. The reaction steps are reversible and transesterification is favoured at elevated temperatures. The reaction step of triglyceride to diglyceride is the rate determining step (RDS) that controls kinetics of overall transesterification with activation energies of 30.2 and 26.8 kJ/mol for palm oil and mustard oil transesterification, respectively. It is found that percentage of saturated compounds play a vital role on transesterification kinetics. © 2011 Canadian Society for Chemical Engineering