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1101大豆油制备生物柴油李为民1 徐春明2(1 江苏工业学院化工系,江苏常州 213016;2 石油大学重质油加工国家重点实验室,北京昌平 102200)摘 要:由大豆油与甲醇在催化剂NaOH作用下通过酯交换反应制得了生物柴油(BDF)。
用气相色谱法跟踪研究醇油摩尔比、反应温度、反应时间及催化剂用量对产物生物柴油浓度的影响,根据实验得到大豆油制备生物柴油合适温度为40 、合适催化剂用量为1%、合适醇油摩尔比为6 1、反应时间为50min。
考察了大豆油酯交换反应的动力学,由实验数据绘制的动力学曲线呈现出酯交换反应在开始阶段为二级反应,并逐步转变为一级反应,反应后期为零级反应,与文献[6,7]报导棉籽油、棕榈油酯交换反应动力学结果一致。
由动力学实验数据求出酯交换反应的动力学参数,酯交换反应的活化能为41 53KJ/mol,频率因子为6 39 106(mol/L)-1 min-1。
关键词:生物柴油 动力学 脂肪酸甲酯 大豆油 酯交换反应1 前言生物柴油可作为石油燃料的替代品,具有可再生、易生物降解、无毒、含硫量低和废气中有害物质排放量小等优点。
目前,生物柴油的生产工艺研究重点在酯交换反应[1,2],即植物油和/或动物油(或废食用油)与醇进行酯交换生成脂肪酸酯即生物柴油。
D Kusdiana等[3]用超临界方法对菜籽油制备生物柴油的动力学进行了研究,M Diasakou[4]在非催化条件考察了大豆油酯交换反应动力学,David G B B oocock[5]用四氢呋喃做溶剂研究大豆油的酯交换反应。
本研究以NaOH做催化剂在温和的反应条件下考察大豆油酯交换反应及其动力学。
2 实验2 1 原料试剂与分析大豆油(甘油三酯)的含量分析采用液相色谱法(W ATERS2010);用1102型气相色谱仪色谱法检测产物中脂肪酸甲酯的含量,色谱工作参数:氢火焰离子检测器,2m 3mm的不锈钢填充柱,OV-17固定相,炉温250 ,检测器温度320 ,进样器温度300 ,进样量为0 1 l,内标法(内标物:十一酸甲酯)计算脂肪酸甲酯的含量。
以大豆油脱臭馏出物为原料制备生物柴油的研究的开题报
告
一、选题背景
随着全球能源需求的不断增长以及环境污染问题的加剧，生物质燃料作为一种新型能源逐渐受到人们的关注。
生物质燃料可以降低温室气体排放，减少对有限的化石
燃料资源的依赖，并具有较高的环保性能。
生物柴油作为一种绿色可再生能源，在世
界范围内快速发展。
大豆油中含有大量的不饱和脂肪酸，经过油脱臭馏出物处理后，
含有少量的杂质，可以通过生物柴油的生产过程进行有效利用。
本研究将以大豆油脱
臭馏出物为原料，通过生物柴油的生产过程制备生物柴油。
二、研究目的
1.分离得到大豆油脱臭馏出物中的脂肪酸甲酯；
2.优化脂肪酸甲酯生产的反应条件，提高反应效率；
3.对比生物柴油与传统柴油的性质差异及发展前景。
三、研究方法
1.制备生物柴油的反应采用碱催化法，通过调节反应条件，包括温度、反应时间、加料方式等，对脂肪酸甲酯产率进行优化；
2.通过气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）对大豆油脱臭馏出物及生物柴油进行分析，研究其组成和物化性质；
3.对生物柴油与传统柴油的性质进行比较，包括燃烧特性、动力性能、粘度、密度等指标，并讨论其发展前景。
四、研究意义
本研究旨在通过科学的生产工艺，有效利用大豆油脱臭馏出物，降低其废弃量，减少对环境的影响。
同时，分析生物柴油的性质与传统柴油的差异，为生物柴油在未
来的发展提供参考。
五、预期成果
1.成功合成大豆油脱臭馏出物中的脂肪酸甲酯；
2.确定最佳反应条件，提高反应效率；
3.对比生物柴油与传统柴油的性质差异及发展前景。
以上是本研究的开题报告。
利用生物催化剂从废植物油生产生物柴油
钱伯章
【期刊名称】《炼油技术与工程》
【年(卷),期】2005(35)10
【摘要】通常，烷基酯（生物柴油的主要组分）由植物油利用碱催化剂反酯化制取，在去除催化剂残渣时，该过程产生大量废水，还形成游离酸，同时带来甘油回收问题，所有这些使总的生产费用增高。
日本关西化学工程公司推出一种简易的低费用工艺，将全细胞生物催化剂用于废植物油的反酯化。
【总页数】1页(P31-31)
【关键词】废植物油;生物柴油;生物催化剂;生产工艺;日本关西化学工程公司
【作者】钱伯章
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TE626.24;TE667
【相关文献】
1.从废植物油生产生物柴油的生化催化剂 [J], 顾约伦（译）
2.废动植物油生产转化生物柴油技术的研究 [J], 侯国峰;孟永彪;徐国徽
3.废动植物油生产生物柴油的工程设计 [J], 龚旌;丁以钿;刘琨;刘玉连
4.使用生物催化剂从废植物油中制备生物柴油 [J],
5.采用浸渍硅藻土作为多相催化剂从废植物油中生产生物柴油(英文) [J], Edward Modiba;Christopher Enweremadu;Hilary Rutto
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花椒籽油和水冬瓜籽油制备生物柴油的研究的开题报告开题报告：花椒籽油和水冬瓜籽油制备生物柴油的研究一、选题背景和研究意义生物柴油是一种环保、可再生的替代石油柴油的新型燃料，可以减少环境污染和对化石能源的依存程度。
因此，研究生物柴油的制备和应用具有重要的科学和实用价值。
花椒籽油和水冬瓜籽油是两种具有潜力的生物柴油原料，它们既具有较高的产油率，又有一定的经济价值。
因此，本研究旨在通过制备花椒籽油和水冬瓜籽油的生物柴油，探究这两种原料的生物柴油制备方案，为我国的生物柴油产业的发展提供理论和技术支持。
二、研究目标和主要内容本项目的研究目标是选用花椒籽油和水冬瓜籽油为原料，通过酯交换反应或酸催化反应等方法制备生物柴油，从而实现生物柴油的高效制备和应用。
为了达到上述目标，本项目的主要内容包括以下几个方面：1. 研究花椒籽油和水冬瓜籽油的物化性质，包括密度、粘度、酸值等指标的测定，为后续制备生物柴油提供基础性数据。
2. 建立花椒籽油和水冬瓜籽油的生物柴油制备工艺，并选取适宜的酯交换反应或酸催化反应的条件，探索最优化的反应条件。
3. 对生物柴油的重要性质进行分析和研究，包括酯值、动力粘度、氧化安定性等，进一步确定生物柴油的适用性和优良性。
4. 进行生物柴油的性能测试，包括点火性能、霜点、排放特性等的测试，评估其在不同应用领域的实际应用效果。
三、研究方法1. 提取花椒籽油和水冬瓜籽油，测定其物化性质。
2. 通过酯交换反应或酸催化反应的方法制备生物柴油，优化反应条件。
3. 对生物柴油的重要性质进行测定，如酯值、动力粘度、氧化安定性等。
4. 进行生物柴油的性能测试，对其点火性能、霜点、排放特性等进行测试，评估其应用效果。
四、研究预期成果通过本研究，我们预期获得以下成果：1. 确定花椒籽油和水冬瓜籽油制备生物柴油的最优化工艺，为后续生物柴油的高效制备提供技术支持。
2. 对花椒籽油和水冬瓜籽油的生物柴油进行性能测试，并评估其在不同应用领域的适用性，为生物柴油的应用提供理论和实践基础。
应用山苍子核仁油制备生物柴油的研究张秋云;周开志;马培华【摘要】By the method of coprecipitation and wet impregnation,the solid acid catalyst of SO 2 -4 /Fe2 O 3-TiO 2 was prepared and used to catalyze litsea cubeba kernel oil and ethanol to prepare biodie-sel.The preparation conditions of biodiesel were optimized.The results showed that when the molar ratio of ethanol to Litsea cubeba kernel oil was 1 6∶1,the catalyst dosage was 10.0 wt%,the reaction time was 8.0 h at ethanol refluxing temperature of 78 ℃,the biodiesel yield r eached 44.9%,which indicated that the catalyst has higher catalytic activity for biodiesel production.%采用共沉淀-浸渍法制备了 SO 2-4/Fe2 O 3-TiO 2固体酸催化剂,并用于催化山苍子核仁油与乙醇制备生物柴油,优化了制备生物柴油的工艺条件。
结果表明,在醇油摩尔比为16∶1,催化剂用量为10.0%(w),在乙醇回流温度(78℃)下反应8.0 h,生物柴油产率可达44.9%,表明该催化剂对山苍子核仁油制备生物柴油具有较高的活性。
【期刊名称】《石油与天然气化工》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】4页(P14-17)【关键词】固体酸;催化剂;山苍子核仁油;生物柴油【作者】张秋云;周开志;马培华【作者单位】安顺学院化学化工学院;贵州大学化学与化工学院;贵州大学化学与化工学院【正文语种】中文【中图分类】TE667山苍子(Litsea cubaba Pers)又名山鸡椒、木姜子，中药名毕澄茄，为樟科木姜子属的落叶灌木或小乔木，具有温中散寒、行气止痛等功效，可用于胃寒呕逆、腹冷痛、寒疝腹痛、寒湿郁滞等治疗[1-3]，为我国特有的香料植物资源之一。
中油所研制出生物柴油
佚名
【期刊名称】《农村实用技术与信息》
【年(卷),期】2003()5
【摘要】记者从中国农科院油料作物研究所获悉:由该所黄凤洪研究员主持的课题组,研制出可替代石油的生物柴油样品。
【总页数】1页(P54-54)
【关键词】生物柴油;研制;中国农科院油料作物研究所;废弃食用油脂
【正文语种】中文
【中图分类】TE626.24;TE667
【相关文献】
1.玉米淀粉残渣中油脂的亚临界流体提取与制备生物柴油的研究 [J], 杜高发;张俊浩;张登辉;杨继国;郭新东
2.德国研制出新型生物柴油稳定剂 [J],
3.中油上海企业集团大丰建设生物柴油项目 [J], 沈镇平
4.高奇工业研究院等单位共同研制出凝点为-40℃生物柴油 [J],
5.高奇工业研究院等单位共同研制出凝点为-40℃生物柴油 [J],
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八角籽仁油脂理化性质及微波催化制备生物柴油的研究方健,苏小建*,李明月,何星存(广西师范大学环境与资源学院,广西桂林541004)摘要 [目的]测定八角籽仁油脂的各种性质,利用微波催化制备生物柴油。
[方法]采用强酸性阳离子交换树脂、强酸性阳离子交换树脂负载FeCl 3固体超强酸和KF / A l 2O 3型固体超强碱为催化剂进行比较。
[结果]以固体超强酸超强碱作催化剂,无水硫酸镁作脱水剂,微波档为保温档,油醇比例为1 20,反应时间为5m i n ,催化剂用量5%时,生物柴油产率可达90.15%,并且催化剂重复使用性好。
[结论]用八角籽仁油脂制备生物柴油是一种新的高效、低成本、无污染的制备技术。
关键词 八角籽仁油脂;理化性质;微波;固体超强酸;固体超强碱;生物柴油中图分类号 S216.2 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2008)32-14243-02Research on the Physical a nd Che m ical Properties of the O il fro m Truestar An isetree Seed and the Preparati on of B io diesel byM i cro wave Catal yti cFANG Ji an et al (Guangx iN or malU niversit y Instit ute of Environ ment and Resources ,Gu ili n ,G uangx i 541004)Abstract [Objecti ve]The vari ous physi cal and che m ica l property of truest ar ani setree seed oil was deter m i ned f or t he preparati on of bio di esel by m i crowave ca t a l ytic .[M ethod]The exchange resi n o f strong aci d cation ,t he exchange resi n of strong ac i d cati onw i th FeC l 3s o li d su per aci d and KF / A l 2O 3super solid al kali as catalystw ere compared .[R esult]The soli d super s uper aci d and a l ka li as cata l ys,t anhydrous m agnesi u m sulfate as dehydrati ng agen,t m i crowave as te mperat ure conservation ,rati o o f o il t o alcoho l of 1 20,t he reacti on tm i e o f5m i n and 5%catalys,t t he rate o f bio diesel producti on was as high as 90.15%,and the cata l yst coul d be re used wel.l [Concl usi on]T he prepara ti on techn i que of b i o d i esel fro m o il o f truest ar anisetree seed w as a new h i gh perfor mance ,l ow cost and poll uti on free .K ey words T ruestar anisetree seed o i;l Physi cal and che m i cal property ;M icro w ave ;So li d super aci d ;Super s o lid al kal;i B i o di ese l基金项目 广西师范大学重点科学研究计划资助项目(师政科技[2005]第1号)。
作者简介 方健(1984-),男,广西南宁人,硕士研究生,研究方向:环境科学。
*通讯作者。
收稿日期 2008 09 16生物柴油是通过可再生资源如植物或动物油脂与低碳醇进行酯交换反应而制得,性质与柴油相似。
随着地球上煤炭、石油等化石能源储量的减少及其使用后造成的污染日益严重,生物柴油以其优越的环保性能,较好的低温启动性能,良好的燃料性能以及可再生性,成为柴油机代用燃料的一条新的途径[1-2]。
化学酯交换法是目前生产生物柴油的主要方法,存在工艺复杂、能耗高、反应时间长、副反应多、废碱液高浓度排放以及腐蚀设备等缺点[3]。
固体酸碱催化剂在化学工业中有着广泛的应用,20世纪70年代以来,关于固体碱催化方面的研究逐渐活跃起来,陆续研制出一些新型固体碱特别是固体超强碱催化剂[4-5]。
这类催化剂在一些有机合成反应中表现出了很高的催化活性。
目前,固体超强碱在各类有机合成中呈现出了特异的催化活性高、选择性好及反应条件温和等特点,在环境友好新催化工艺中占有重要的地位,因而越来越引起人们的重视,使其逐渐成为催化学科研究的一个热点。
微波技术自20世纪80年代应用于有机合成以来[6],发展迅猛,该技术可促进反应速率成百上千倍的提高,且操作简单,副产品少,转化率高[7],受到研究工作者的重视。
笔者在研究八角籽仁油脂理化性质的基础上以八角籽仁油脂为原料制备生物柴油,研究在微波条件下,强酸性阳离子交换树脂、强酸性阳离子交换树脂负载Fe C l 3固体超强酸和KF / A l 2O 3型固体超强碱对生物柴油的催化合成效率,旨在为八角籽仁油脂制备生物柴油提供一种新的高效、低成本、无污染的制备技术。
1 材料与方法1.1 材料 八角:购自广西来宾金秀县,选刚采摘新鲜八角,无霉变、八角籽仁颗粒饱满;强酸性阳离子交换树脂,广州化学试剂厂生产[001 7(732)];三氯化铁,分析纯;KF !H 2O ,分析纯; A l 2O 3,分析纯;甲醇,分析纯;盐酸,分析纯;其他试剂均为分析纯;蒸馏水。
1.2 仪器和设备 JZ 7114型粉碎机;BS400S 分析天平(北京赛多利斯天平有限公司);HH !SY11 N i4电热恒温水浴锅(北京长源实验设备厂);JB50 D 型增力电动搅拌机(上海标本模型厂);S HB ∀S 循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司);阿贝折射仪;RE 52A 旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂);微波发生器(广东顺德格兰仕电器有限公司);ZK 82BB 型电热真空干燥箱(上海市实验仪器总厂);SX2 4 70型马弗炉(沈阳市长城工业电炉厂)。
1.3 试验方法1.3.1 八角籽仁油脂理化性质的测定。
测定八角籽仁油脂的相对密度(GB5526 85)、折光指数(GB5527 85)、熔点(GB5536 85)、酸价(AV )(GB5530 85)、碘价(I V )(GB5532 85)、皂化价(GB5534 85)、水分及挥发物(GB5528 85)。
1.3.2 强酸性阳离子交换树脂的制备。
根据GB5476 85离子交换树脂预处理方法对强酸性阳离子交换树脂进行预处理,再用3m ol /L H C l 水溶液使其充分转为氢型,用去离子水清洗至流出液对甲基橙不变色为止。
用无水甲醇冲洗数次后保存在无水甲醇中备用。
1.3.3 强酸性阳离子交换树脂负载Fe C l 3固体超强酸的制备[8]。
预处理后的树脂用盐酸淋洗使其充分转为氢型,用去离子水清洗,放入真空干燥箱干燥,而后加入过量的容有Fe C l 3的甲醇溶液,加热至沸腾,反应一定时间后用去离子水洗涤去除多余的Fe 3+、C l -,再用无水甲醇冲洗数次后存于无水甲醇中备用。
经测定[9],其酸强度H 0<p H =12,为固体超强酸。
1.3.4 KF / A l 2O 3型固体超强碱的制备[4]。
干燥样品后将重量比为26%的KF 与74%的 A l 2O 3量混合并研磨,再安徽农业科学,Jou r n al ofAnhu iAgr.i Sc.i 2008,36(32):14243-14244,14252责任编辑 王淼 责任校对 李洪加入适量的蒸馏水,研磨为糊状,放入真空干燥箱干燥。
干燥后样品在600#下焙烧5h制成。
1.3.5 生物柴油产率测定及计算方法[10]。
基于1m ol的脂肪酸甘油酯与甲醇发生酯交换后,生成3m ol脂肪酸甲酯和1m ol的甘油,通过滴定产物中甘油的含量,再根据产物中脂肪酸甲酯与甘油的关系就可以计算出生物柴油的产率。
甘油能全部被高碘酸所氧化而生成甲醛与甲酸,高碘酸被还原成碘酸。
然后,在酸性介质中高碘酸和碘酸氧化碘化钾析出碘,再用硫代硫酸钠滴定碘,反应式如下:C3H8O3+2H I O4∃2HCHO+HCOOH+2H I O3+H2O5K I+H I O3+5HC l∃3I2+5KC l+3H2OH I O4+7K I+7HC l∃4I2+7KC l+4H2OI2+2N a2S2O3∃2N aI+Na2S4O6由上关系式得出甘油含量计算公式:甘油(%)=V-V1000C Mw u4/1000100式中,V指空白消耗Na2S2O3标液体积,m;l V指样品消耗Na2S2O3标液体积,m;l C指N a2S2O3标液浓度,m ol/L;M指甘油的摩尔质量,g/m o;l u指甘油稀释后取出的体积,m;l w指八角籽仁油脂样品质量,g。
2 结果与分析2.1 八角籽仁油脂性质测定 八角籽仁油脂性质测定见表1,表中八角籽仁油脂性质的数据为3次测量的平均值。
表1 八角籽仁油及其他植物油理化性质的比较Table1 C o mpariso n of the physicoche m ica l properties of truest ar anisetree seed o il and o t her pl ant oils名称Na m e 相对密度Relati vedensity水分及挥发物%%M oi st ure and vol atil e折光指数Refracti vein dex熔点%#M eltin g po i nt酸价mg KO H/g油Aci d val ue碘价Iod i ne val u e皂化价Sapon ificati onval ue八角籽仁油T r u estar anisetree seed oil0.88600.181.4682-4.72.407497.15166.3大豆油Soybean oil0.9250&0.21.4770-5~-10&4114~138190~195棉籽油Cottonseed oil0.9250&0.21.47504~6&488~121186~198芝麻油Sesa me oil0.9215&0.21.4750-5~-7&4103~118188~195花生油Peanut o il0.9175&0.21.47205&492~106188~1952.2 2种酸性催化剂对生物柴油产率的影响 为考察强酸性阳离子交换树脂和强酸性阳离子交换树脂负载Fe C l3固体超强酸2种催化剂对生物柴油产率的影响,在相同的反应条件下,反应条件均在回流搅拌条件下进行,微波保温档,油醇比1 20,反应时间5m i n,催化剂5%,脱水剂8.0g,分别以强酸性阳离子交换树脂和强酸性阳离子交换树脂负载Fe C l3固体超强酸进行了对比试验,结果见表2。
