超临界法制备生物柴油工艺的能量利用与经济评价

介绍了以大豆油为原料的,用超临界酯交换方法生产生物柴油的三种不同工艺.在醇油比40∶1,大豆油转化率95%,酯交换反应温度300℃,反应压力15 MPa的条件下,对10 000 t/a生产线进行了热量衡算与经济评价,将三种不同工艺(无闪蒸、冷却后闪蒸和不冷却直接闪蒸)进行了比较.在超临界甲醇法连续制备生物柴油时,与未引进闪蒸装置及不冷却直接闪蒸的工艺相比,采用冷却后闪蒸的工艺能耗最少,闪蒸装置甲醇回收率为88.7%,生产10 000 t生物柴油可节约10.7%的能量,此工艺在购置设备方面较其他两种工艺费用高,但综合成本仍是最低的.     

LDO催化大豆油制备生物柴油的研究

为解决生物柴油酯交换过程中的产物与催化剂分离问题,制备了镁铝复合氧化物（LDO）,以镁铝复合氧化物为催化剂催化大豆油和甲醇酯交换反应制备生物柴油,通过正交试验考察反应温度、醇油物质的量比、催化剂用量、反应时间等因素对制备过程的影响,优化制备工艺。研究表明：镁铝复合氧化物可以用于以大豆油甲醇为原料酯交换反应制备生物柴油工艺,其为催化剂催化大豆油和甲醇酯交换反应制备生物柴油最佳制备工艺条件是：反应温度65℃,反应时间3 h,反应醇油比9∶1,催化剂用量4%,在此条件下获得生物柴油的产率为96.25%。     

利用新型固体碱催化合成生物柴油

以NaOH、正硅酸乙酯和乙醇为原料经溶胶一凝胶法制备新型固体碱催化剂（Na／SiO2）,将该催化剂用于催化大豆油与甲醇的酯交换反应制备生物柴油,考察了催化剂焙烧温度、n（NaOH）／n（SiO2）、n（甲醇）／n（大豆油）,催化剂质量分数和反应时间对收率的影响。结果表明,固体碱催化剂Na／SiO2在大豆油与甲醇的酯交换反应中具有很高的催化活性,当催化剂焙烧温度为600℃、n（NaOH）／n（SiO2）为2：1、n（甲醇）／n（大豆油）为15：1、催化剂质量分数为7％、反应时间3h,酯交换反应转化率可达97．42％。该催化剂在稳定性试验中呈现出优良的稳定性。     

固体碱催化大豆油酯交换制备生物柴油的工艺条件研究

本文以固体碱催化大豆油酯交换制备生物柴油的转化率为指标,在单因素分析反应时间、反应温度、醇油摩尔比、催化剂用量等影响的基础上,采用正交试验法优化了反应工艺条件。研究结果表明,大豆油酯交换反应的最佳反应条件为：反应温度55℃、反应时间2h、醇油摩尔比6：1、催化剂用量1．1wt％。在此条件下,转化率达96．53％。     

大豆油制备生物柴油实验研究

以大豆油为原料,利用碱催化酯交换反应制备生物柴油,通过正交设计,对影响酯交换反应的各个因素进行探讨,并通过数据分析确定最优的制备工艺路线,得出酯交换反应的最佳反应条件,对所获得的生物柴油进行性能参数测定,结果符合欧美制定的行业标准。     

酯交换法制备生物柴油研究

采用大豆油在固体碱催化剂作用下与甲醇发生酯交换反应制备生物柴油，研究了醇油物质的量比、催化剂质量分数、反应时间、反应温度、搅拌强度对反应产率的影响。试验结果表明，醇油物质的量比为6：1、催化剂质量分数1．5％、反应时间4h、反应温度65℃、搅拌强度6档为最优操作条件。采用气相色谱分析产品成分，生物柴油质量达到德国标准。     

超声强化氢氧化钾催化大豆油酯交换制备生物柴油的工艺条件研究

本文以固体碱氢氧化钾催化大豆油酯交换制备生物柴油的转化率为指标,考察了在超声强化条件下反应时间、反应温度、醇油摩尔比、催化剂用量对生物柴油转化率的影响,并与常规的机械搅拌条件进行了比较,采用正交试验法优化了反应工艺条件。研究结果表明,超声强化下,大豆油酯交换反应的最佳反应条件为:反应温度65℃、反应时间50min、醇油摩尔比7:1、催化剂用量1.1wt%。在此条件下,转化率高达99.59%。     

超临界甲醇法连续制备生物柴油

在压力9~21 MPa,温度260~400℃的超临界甲醇条件下,采用管式反应器连续制备了生物柴油,并对不同反应时间、温度、压力及摩尔比对大豆油转化率的影响进行了研究.实验结果表明:较佳的反应条件为醇油摩尔比42∶1,温度400℃,压力15 MPa,时间600 s,此时大豆油的转化率可达到53%.在连续操作条件下反应物的混合状况对酯交换反应及其转化率有重要影响,在甲醇中加入有机共溶剂四氢呋喃可明显提高甲醇与大豆油的互溶性,降低甲醇的临界点,使醇油的混合效果更好,当四氢呋喃与甲醇的摩尔比为0.04∶1和温度为360℃时,大豆油的转化率可由36%提高到75%.     

超临界甲醇法连续制备生物柴油

在压力9～21 MPa,温度260～400 ℃的超临界甲醇条件下,采用管式反应器连续制备了生物柴油,并对不同反应时间、温度、压力及摩尔比对大豆油转化率的影响进行了研究.实验结果表明:较佳的反应条件为醇油摩尔比42∶1,温度400 ℃,压力15 MPa,时间600 s,此时大豆油的转化率可达到53%.在连续操作条件下反应物的混合状况对酯交换反应及其转化率有重要影响,在甲醇中加入有机共溶剂四氢呋喃可明显提高甲醇与大豆油的互溶性,降低甲醇的临界点,使醇油的混合效果更好,当四氢呋喃与甲醇的摩尔比为0.04∶1和温度为360 ℃时,大豆油的转化率可由36%提高到75%.     

大豆油酯交换制备生物柴油的研究

利用K2CO3和Al2O3制备固体碱催化剂,将它用于大豆油和甲醇酯交换制备生物柴油。通过实验考察醇油摩尔比,催化剂用量,反应温度和反应时间4个工艺条件对生物柴油产率的影响,最后确定最佳的反应条件为：醇油摩尔比9∶1,催化剂用量2%,温度60℃,反应时间4h,在此条件下得到的生物柴油产率为72.3%。     

超临界甲醇法制备生物柴油

考察了花椒油、单酸在超临界甲醇中反应温度、压力、时间、醇油（酸）摩尔比及酸价对其转化率的影响;研究了反应过程中的化学反应动力学规律。花椒油酯交换反应的最佳工艺条件：温度为300℃,压力为15MPa,时间为2h,醇油摩尔比为6：1,脂肪酸甲酯收率（花椒油转化率）可达85％以上;而单酸酯化反应的最佳反应温度为300℃,压力为15MPa,时间为2h,醇酸摩尔比为5：1,单酸甲酯收率（单酸转化率）可达95％以上。花椒油、单酸柴油的主要性质与普通柴油的性质接近,基本符合美国的生物柴油质量标准。     

碳酸二甲酯在生物柴油合成中的应用

碳酸二甲酯酯交换剂作为一种绿色化工原料,因其在生物柴油制备中不产生甘油、产物无需分离等独特优势而受到广泛关注。本文从酶催化法、化学催化法以及超临界流体法三个方面综述了碳酸二甲酯在生物柴油制备中的应用,介绍了每种方法的特点,最后对碳酸二甲酯在生物柴油合成中的研究方向进行了展望。     

酯交换法制备生物柴油的工艺研究

采用大豆油在催化剂氢氧化钠作用下与甲醇发生酯交换反应制备生物柴油,研究了醇油摩尔比、催化剂质量分数、反应时间、反应温度等对反应产率的影响。采用气相色谱法检测产品成分。实验结果表明,该反应最佳操作条件为:醇油摩尔比6∶1,反应温度60℃,反应时间2 h,催化剂用量为原料油质量的1%。在此条件下生物柴油的得率达到98.5%。     

循环气相酯化-酯交换——水蒸汽蒸馏法制备生物柴油的研究

循环气相酯化-酯交换-水蒸汽蒸馏技术是以动、植物油为原料制备生物柴油的新工艺.该工艺将连续带水、甲醇精馏和气化有机地结合在一起,达到快速降酸的效果,提高酯化反应的效率;水蒸汽蒸馏技术实现生物柴油与未反应原料的有效分离,不需要二次酯交换反应就获得了高纯度的生物柴油.与传统技术相比,整个工艺合理,具有环境友好性,设备通用、易操作,适用于高酸值的动、植物油和中性油脂制备生物柴油.制备过程的可连续性为产业化生产自动化控制奠定了较好的基础.     

硅酸钠催化合成生物柴油

以硅酸钠(Na2SiO3)为催化剂,以餐饮废油和甲醇为原料合成生物柴油脂肪酸甲酯.通过实验考察了原料配比、催化剂用量、反应时间等因素对反应过程的影响.得到了较佳反应工艺条件:n(甲醇):n(废油酯)=6:1,Na2SiO3催化剂用量为餐饮废油和甲醇总质量的5%,反应温度<90℃,反应时间为6.0h,在该条件下餐饮废油的转化率达到97.8%.     

Brnsted-Lewis双酸型离子液体催化制备生物柴油

制备并表征了Brnsted-Lewis双酸型离子液体(3-磺酸)丙基三乙基铵氯锌酸盐[HO3S-(CH2)3-NEt3]Cl-ZnCl2(ZnCl2摩尔分数x=0.67),并用于催化大豆油和甲醇的酯交换反应制备生物柴油。结果表明:该离子液体具有Brnsted和Lewis双重酸型活性位,且两者间兼有的协同催化效应可显著提高其催化性能;在n(大豆油)∶n(甲醇)=1∶8、m(大豆油)∶m(离子液体)=20∶3,140℃下反应6h时,生物柴油的收率为95.7%。另外,该催化剂回收重复利用5次后,生物柴油的收率没有明显降低,具有较好的重复使用性能。     

鸡蛋壳催化大豆油酯制备生物柴油

以废弃鸡蛋壳为原料制得固体碱催化剂,催化大豆油与甲醇的酯交换来制备生物柴油。利用热重分析仪、低温氮气吸附脱附仪等对制备的催化剂进行了表征。实验结果表明：950℃下焙烧3.0h制得的催化剂活性最佳。制备生物柴油的最佳工艺条件为：醇油物质的量比10∶1、催化剂质量分数为3.0%、反应时间3.0h。在最佳工艺条件下,生物柴油收率可达98.9%。对催化剂的稳定性做了进一步研究,实验结果表明：制备的催化剂在重复使用13次以上,仍保持了较高的催化活性,生物柴油收率可达到98%以上。     

利用大豆酸化油合成生物柴油的工艺研究

采用大豆酸化油在催化剂浓硫酸的作用下与甲醇发生酯化反应制备脂肪酸甲酯(生物柴油),研究了醇油摩尔比,催化剂质量分数,反应时间,反应温度等对产物收率的影响。通过正交试验得到最佳反应条件:醇油摩尔比16∶1,催化剂质量分数2%,反应时间8 h,反应温度70℃。在最佳条件下,酸化油酸值由128降至5.6,酯化率达到95.6%,生物柴油的收率为68.0%。