利用棕榈油制备生物柴油
- 格式:pdf
- 大小:104.52 KB
- 文档页数:5
二代生物柴油 hvo 原料二代生物柴油HVO(Hydrotreated Vegetable Oil)是一种由植物油脂经过加氢处理得到的可再生燃料。
它是一种清洁、高效、低碳的替代燃料,可以广泛应用于汽车、发电、航空等领域。
HVO生产的原料主要来自于多种植物油脂,如棕榈油、大豆油、菜籽油等。
这些植物油脂富含甘油三酯,经过加氢处理后,甘油三酯中的酯键被断裂,形成饱和脂肪酸和甘油。
HVO生产的过程中,首先将植物油脂与催化剂混合,在高温高压的条件下,进行加氢反应。
加氢反应使得植物油脂中的不饱和脂肪酸转化为饱和脂肪酸,从而提高了生物柴油的氧化稳定性和储存稳定性。
同时,加氢处理还可以去除植物油脂中的杂质和不良成分,减少了生物柴油的污染物排放。
与一代生物柴油相比,二代生物柴油HVO具有更好的性能和环境友好性。
在燃烧过程中,HVO的燃烧效率高,能量利用率高,减少了能源的浪费。
同时,HVO的燃烧产物中含有较少的硫、氮和颗粒物,减少了对环境的污染。
此外,HVO的储存稳定性好,不易氧化变质,更适合长时间的储存和使用。
二代生物柴油HVO的应用领域十分广泛。
在汽车领域,HVO可以直接替代传统石油柴油,无需改装发动机。
它具有更低的排放物和更好的燃烧性能,可以减少空气污染和温室气体排放。
同时,HVO的高温稳定性和低温流动性良好,可以在各种气候条件下使用,提高了柴油车的可靠性和适应性。
在发电领域,HVO可以作为燃料替代煤炭、天然气等传统能源,减少二氧化碳的排放量,降低温室效应。
与传统柴油发电机组相比,采用HVO燃料的发电机组更加环保、高效,可以有效利用可再生资源,提高能源的可持续利用性。
HVO还可以用于航空燃料的生产。
传统的航空燃料主要由石油提炼得到,而HVO可以作为替代品,减少对石油资源的依赖。
采用HVO航空燃料可以大幅度减少飞机的碳排放和颗粒物排放,降低对大气环境的不良影响。
二代生物柴油HVO作为一种可再生燃料,具有良好的环保性能和应用前景。
高效制备生物柴油的方法生物柴油是一种绿色可再生能源,可以直接替代传统柴油。
其制备利用生物质作为原料,通过酯化反应将生物质中的油脂酯化成酯化物,再通过转化反应制备成生物柴油。
本文将介绍一种高效制备生物柴油的方法。
1. 原料准备制备生物柴油的首要条件是原料选择,需要选择高含油量的农作物和林产品作为原材料。
在实际操作中,可以选择大豆、油菜籽、棕榈油、花生等作为油脂原料。
2. 酯化反应将原料中的油脂酯化成脂肪酸甲酯,这是制备生物柴油的关键步骤。
可以使用酸性催化剂或碱性催化剂催化酯化反应。
在碱性催化剂中,氢氧化钠是常用的碱性催化剂。
催化剂的选择和用量的优化可以促进反应的进行,提高反应的效率和产率。
3. 精馏与纯化经过酯化反应后,产生的产品中含有残留催化剂和杂质,需要进行精馏和纯化。
还可以使用活性炭和硅胶等吸附剂对生物柴油的pH值、水分和杂质进行调控与去除,提高生物柴油的品质。
4. 洗涤与降温制备生物柴油后,需要进行洗涤和降温。
洗涤可以去除生物柴油中的杂质和其他有害物质。
降温可以让生物柴油的温度降至室温。
在实际生产中,可以使用冷却器等设备进行降温处理。
5. 储存与运输制备出的生物柴油需要进行储存和运输。
在储存和运输过程中,需要避免水分和氧气的接触,以防止生物柴油的氧化和酸化。
同时,需要注意生物柴油的保存温度,存放环境的干燥程度、光照程度和空气质量等因素对生物柴油的品质也有很大的影响。
综上所述,高效制备生物柴油的方法是:通过选取合适的油脂原料、合适的催化剂、优化生产工艺,同时对生产过程中的洗涤、纯化、降温、储存和运输等环节加强管理和控制,制备出高品质、高效率的生物柴油。
棕榈基生物燃料棕榈基生物燃料是一种利用棕榈油作为原料生产的可再生能源,被认为是未来替代传统石油燃料的有力选择。
本文将从棕榈基生物燃料的生产过程、优势和应用领域等方面进行介绍。
棕榈基生物燃料的生产过程包括棕榈油的提取和生物燃料的制造。
棕榈油是从棕榈果实中提取出来的,经过脱水、脱酸、脱臭等工艺处理后得到纯净的棕榈油。
而生物燃料则是通过将棕榈油与甲醇或乙醇等化学物质进行酯化反应,生成棕榈酯等生物燃料。
这种生产过程环保且能有效地利用棕榈油资源,具有较高的可持续性。
棕榈基生物燃料相比传统石油燃料具有多种优势。
首先,棕榈油是一种可再生资源,相比石油等有限资源,具有较高的可持续性。
其次,棕榈基生物燃料的燃烧产生的二氧化碳排放量较低,对缓解温室效应和减少空气污染具有积极作用。
此外,棕榈基生物燃料还具有较高的能量密度和燃烧效率,能够满足不同领域的能源需求。
棕榈基生物燃料在各个领域都有广泛的应用。
在交通运输领域,棕榈基生物燃料可以替代传统的汽油和柴油,用于汽车和船舶等交通工具的燃料。
在能源供应领域,棕榈基生物燃料可以用于发电和供热,为工业和家庭提供清洁能源。
此外,棕榈基生物燃料还可以用于航空业,为飞机提供燃料,减少对石油的依赖。
然而,棕榈基生物燃料也面临一些挑战和问题。
首先,棕榈油的生产过程会导致热带雨林的破坏和生态环境的破坏,需要采取措施加以解决。
其次,棕榈基生物燃料的生产成本相对较高,需要进一步降低成本以提高竞争力。
此外,棕榈基生物燃料的储存和运输也需要解决技术问题,以确保其安全和稳定性。
为了推动棕榈基生物燃料的发展和应用,政府、企业和科研机构需要共同努力。
政府可以出台相关政策和法规,鼓励和支持棕榈基生物燃料产业的发展,推动技术创新和成本降低。
企业可以加大投入,加强研发和生产能力,提高棕榈基生物燃料的质量和产量。
科研机构可以加强研究,探索新的生产工艺和技术路线,提高棕榈基生物燃料的可持续性和经济性。
棕榈基生物燃料作为一种可再生能源,具有广阔的发展前景和应用前景。
b35生物柴油标准
B35是一种含有35%棕榈油混合燃料的燃料,属于生物柴油的一种。
B35是以棕榈油为基础的植物燃料,即脂肪酸甲酯(FAME)与柴油的混合物。
混合物中的棕榈油含量高达35%,而另外65%是柴油。
以上内容仅供参考,如需更具体准确的解释,建议查阅关于B35生物柴油标准的资料、文献,或者咨询相关业内人士。
B35生物柴油标准通常涉及到以下几个方面的规定:
1. 原料标准:用于生产B35生物柴油的原料必须是可再生的、环保的,并且需要符合一定的质量标准。
棕榈油是其中一种常用的原料,但也需要满足一定的脂肪酸含量和其他质量指标。
2. 生产工艺:B35生物柴油的生产工艺需要符合环保要求,不能产生过多的废气、废水和其他污染物。
同时,生产过程中的能耗和资源消耗也需要符合相关标准。
3. 产品标准:B35生物柴油作为一种燃料,需要符合一定的理化指标和性能要求。
例如,其闪点、十六烷指数、氧化安定性等需要达到一定的标准。
此外,B35生物柴油还需要满足环保要求,如硫、氮等污染物的含量需要限制在一定范围内。
4. 标识和追溯:B35生物柴油需要按照规定进行标识,包括原料来源、生产厂家、生产日期等信息。
同时,为了确保产品的可追溯性,还需要建立相应的追溯体系。
总之,B35生物柴油标准涉及到多个方面,其制定和实施对于推动生物柴油产业的发展和环保具有重要意义。
如需了解更多关于B35生物柴油标准的细节,建议咨询专业人士或查阅相关文献资料。
生物柴油制备原理与应用随着人们对环保和可持续发展的重视,生物能源的利用日益受到关注。
生物柴油作为一种可再生能源,具有低污染、低排放等优点,被广泛用于运输、工业、农业等领域。
本文将从生物柴油的制备原理和应用两个方面进行介绍。
一、生物柴油的制备原理生物柴油是通过生物质原料经过化学反应制得的一种燃料,与传统柴油相比,其原料源头更加广泛。
生物柴油主要有以下几种制备方法:1.生物柴油的转化将生物原料中的油脂通过催化加氢反应转化为生物柴油。
这一方法常用的原料有油菜、大豆油、棕榈油、芥菜籽油等。
通过催化加氢反应,将油脂中的饱和脂肪酸转化为单不饱和脂肪酸,使得油脂具有良好的流动性和燃烧性能。
2.生物柴油的酯化将生物原料中的油脂通过酯化反应制得生物柴油。
酯化反应是一种酸催化反应,将生物原料中的甘油脂和醇分别在催化剂的作用下发生反应,生成生物柴油和甘油。
此种方法常用的原料有大豆油、棕榈油、花生油、油菜籽油等。
3.微生物发酵法通过微生物的作用将生物原料转化为生物柴油。
此种方法常用的原料有食品垃圾、橄榄渣、糖蜜等。
通过微生物的生物转化作用,将生物原料中多余的碳水化合物、蛋白质等成分转化为脂肪酸类物质,再通过脂肪酸的化学反应制得生物柴油。
二、生物柴油的应用生物柴油作为一种可再生能源,在工程和具体应用层面展现出了广泛性和巨大的潜力。
主要应用于以下三个领域:1.交通运输领域生物柴油作为新型的能源被广泛应用于交通运输领域。
相对于传统柴油燃料,生物柴油具有低污染、低排放的特点,大大减少了交通车辆对环境的影响。
据统计,全球各国在交通运输领域应用的生物柴油数量日益增加,全球生物柴油的产量不断增加,已经成为一种重要的替代燃料。
2.工业领域生物柴油也被广泛应用于工业领域,有机溶剂、合成材料和涂料生产等行业均已成功采用生物柴油代替传统柴油或其他化石燃料,极大地降低了工厂排放的二氧化碳和其他有害气体。
3.农业领域生物柴油在农业领域也有着广泛的应用,通过生产生物能源可以为农业提供更好的机械力量和耕作效率。
棕榈油脱臭馏出物制备生物柴油的研究柯中炉1,奚立民2,楼建华1,杨亦文1*,任其龙1(1. 浙江大学二次资源化工国家专业实验室浙江杭州310027;2. 台州职业技术学院生物与化学工程系,浙江台州318000)摘要:植物油脱臭馏出物中除了含有生育酚、甾醇等外,还含有大量的游离脂肪酸。
在天然生育酚的提取过程中产生大量的副产物脂肪酸甲酯。
脂肪酸甲酯经过精制得到生物柴油,使油脂脱臭馏出物得到综合利用。
本文以棕榈油脱臭馏出物提取天然生育酚后的副产物为原料,采用高真空蒸馏方法精制脂肪酸甲酯。
考察了系统压力、温度及流量等操作条件的影响,得出最佳蒸馏条件为:系统压力越低对分离越有利,温度180℃,流量10~14 ml/min,脂肪酸甲酯(FAMEs)回收率为92.44%。
分析了脂肪酸甲酯的各指标,如游离甘油和总甘油含量、酸价、粘度、闪点、蒸馏温度等。
结果表明精制后的脂肪酸甲酯质量指标达到了生物柴油的质量标准。
关键词:生物柴油;脱臭馏出物;高真空蒸馏;脂肪酸甲酯中图分类号:TQ645.9; TE667文献标识码:A 文章编号:Preparation of Biodiesel from Palm Fatty Acid Distillate Ke Zhonglu1, Xi Limin2, Lou Jianhua1, YangYiwen1*, Ren Qilong1(1. Zhejiang University, National Laboratory of Secondary Resources Chemical Engineering,Hangzhou 310027,China2. Taizhou Technical College, Departement of Biological and Chemical Engineering, Taizhou 318000, China ) Abstract: Vegetable oil deodorizer distillates contain abundant free fatty acids besides tocopherols, phytosterols, etc. Fatty acid methyl esters (FAMEs) were produced during the production of natural tocopherols. Biodiesel may be prepared by the purification of FAMEs. In this paper, FAMEs were purified by high vacuum distillation, using the by-product produced after the extraction of natural tocopherols from palm fatty acid distillates as the raw material. Operation conditions, e.g., pressure, temperature, and flow rate, were investigated. The lower the pressure is, the more beneficial to the separation. The optimal temperature and flow rate were 180℃and 10-14 ml/min, respectively. The recovery of FAMEs was 92.44%. The properties of FAMEs, e.g., free glycerol content, total content of glycerol, acid value, viscosity, flashpoint, etc. were and analyzed. The result showed that the purified FAMEs might be used as biodiesel.Key word:biodiesel, deodorizer distillate, high vacuum distillation, fatty acid methyl esters引言植物油脱臭馏出物是油脂加工脱臭过程产生的副产品。
棕榈油制生物柴油副产物甘油精制工艺研究下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!一、前言棕榈油制生物柴油是一种重要的可再生能源,在生产过程中会产生大量甘油副产物。
制备生物柴油的方法生物柴油是一种可再生能源,是通过天然植物油或动物油制备而成的,与传统石油柴油相比具有更低的碳排放和更高的环保性能。
制备生物柴油的方法主要包括酸碱催化转酯化法、超临界酯化法和生物化学法等。
一、酸碱催化转酯化法酸碱催化转酯化法是制备生物柴油最常用的方法之一。
其步骤如下:1. 原料准备:选择适合生物柴油制备的油料作为原料,如大豆油、菜籽油、棕榈油等。
2. 预处理:将原料油中的杂质、水分和自由脂肪酸等物质进行去除。
3. 酯化反应:将原料油与酸性催化剂(如硫酸)进行酯化反应,将原料油中的甘油酯化为甲酯。
4. 中和处理:加入碱性催化剂(如氢氧化钠)进行中和反应,中和催化反应中产生的酸性物质。
5. 分离纯化:通过沉淀、离心或蒸馏等方法将甲酯和催化剂分离出来,获取纯净的生物柴油。
二、超临界酯化法超临界酯化法是一种高效、环保的生物柴油制备方法,其步骤如下:1. 超临界溶剂的选择:选择适合的超临界溶剂,通常是氨、乙醇、甲醇等。
2. 反应系统构建:将原料油和超临界溶剂放入反应釜中,加热到一定温度并保持一定压力。
3. 催化剂选择:选择适合超临界条件的催化剂,催化剂有助于提高酶催化反应的效率。
4. 反应进行:在超临界条件下,通过加入适量的催化剂使油脂与溶剂中的酯发生酯化反应。
5. 分离纯化:通过减压蒸馏或其他分离技术将酯类柴油和超临界溶剂分离,得到纯净的生物柴油。
三、生物化学法生物化学法是一种利用微生物进行酯化反应的方法。
其步骤如下:1. 选菌:选择适合酯化反应的微生物菌株,如产酶能力强的酵母菌、酯酶高活性的细菌等。
2. 培养:将选定的菌株培养到一定数量,并将其接种到含有油料的培养基中。
3. 发酵:在适宜的温度和pH条件下,利用微生物菌株对油料中的脂肪酸进行酯化反应。
4. 分离纯化:通过离心、滤网等方式将反应液中的生物柴油和沉淀物分离,获取纯净的生物柴油。
以上是制备生物柴油的几种常用方法,每种方法都有其优缺点,需要根据实际情况选择合适的方法进行制备。
生物柴油的生产工艺和应用随着全球能源需求的不断增长,传统石油能源逐渐枯竭,环保新能源的应用越来越引起人们的关注。
而生物柴油作为一种绿色环保的新型燃料,具有很好的发展前景。
本文将介绍生物柴油的生产工艺和应用。
一、生物柴油的生产工艺生物柴油是利用动植物油脂作为原料,通过酯化反应制成的可替代石油柴油的一种燃料。
生物柴油的生产工艺主要分为以下几步:1.原料准备:生物柴油的原料主要是油脂,包括大豆油、棕榈油、菜籽油等。
在进行酯化反应前,需要将油脂进行前处理,将其中的杂质和水分去除。
2.酯化反应:将预处理好的油脂和酒精和催化剂共同加入反应釜中进行酯化反应。
这一步主要是将油脂中的三酸甘油酯转化为甲酯,并产生丙二醇和甘油,甲酯就是纯生物柴油的主要成分。
3.分离和纯化:酯化反应完成后,需要进行分离和纯化。
主要是将反应产生的酯类燃料与丙二醇进行分离,得到纯的生物柴油,并对其进行过滤、脱水、碱洗等处理使其纯度更高。
4.储存和使用:生产的生物柴油需要储存在密闭的容器中,避免泄露或受到污染。
生物柴油用作动力燃料时需要与石油柴油混合使用。
二、生物柴油的应用生物柴油具有可再生、环保、低碳等优点,因此在许多领域得到了广泛应用。
1.交通运输:生物柴油作为燃料的主要应用领域是交通运输,其中包括公交车、出租车、货车等各类车辆。
相对于石油柴油,生物柴油排放出的废气更加环保,可以降低空气污染的程度。
2.农业机械:生物柴油作为燃料也广泛应用于农业机械中,如拖拉机、收割机等。
在农业生产过程中,农机的使用频率较高,燃料消耗也大,使用生物柴油有助于保护农业生态环境。
3.热能生产:生物柴油也可以作为较为环保的热能燃料,广泛应用于热电厂、锅炉等热能设备中。
4.航空运输:生物柴油还被广泛应用于航空运输领域。
相对于传统的航空燃料,生物柴油排放的废气更加环保,有助于降低全球气候变化对环境造成的影响。
总之,生物柴油作为一种新型环保燃料,在未来的发展中具有广阔的应用前景。
基于棕榈酸化油为原料的生物柴油工业化发展趋势棕榈酸化油作为一种重要的生物柴油原料,具有广泛的应用前景和发展潜力。
随着对环境保护和可持续发展的重视,生物柴油作为一种清洁能源正得到越来越多的关注和推广。
在这种背景下,基于棕榈酸化油的生物柴油工业化发展呈现出以下趋势。
首先,工业化生产规模将逐步扩大。
随着对化石能源的需求增长和日益严峻的能源安全问题,生物柴油作为一种可替代的燃料将逐渐取代传统的石油燃料。
棕榈酸化油作为生物柴油的重要原料之一,具有丰富的资源储备和较低的生产成本。
因此,随着生物柴油产业的发展,对棕榈酸化油的需求将逐步增加,生产规模也将逐步扩大。
其次,技术水平将不断提升。
生物柴油的生产过程需要经过酯化、脱酸和降低含水量等多个步骤,以确保最终产品的质量和可用性。
随着技术的进步和不断的研发投入,棕榈酸化油生物柴油生产技术将不断完善,从而提高生产效率和产品质量。
同时,对生产过程中产生废弃物和污染物的处理和利用也将得到更好的解决,以降低对环境的影响。
第三,政策支持将成为生物柴油工业化发展的重要推动力。
各国政府为了应对气候变化和减少碳排放,都纷纷出台了一系列支持生物柴油产业发展的政策和措施。
在政策的支持下,生物柴油工业化发展势头强劲,棕榈酸化油作为生物柴油的重要原料,将享受到更多的政策红利,促进其生产和应用。
最后,国际市场需求将逐渐增加。
生物柴油作为一种环保、可再生的燃料,被广泛应用于交通运输、航空和工业领域。
随着全球能源结构的调整和对可持续发展的追求,生物柴油在国际市场上的需求将会逐渐增加。
作为主要的生物柴油原料之一,棕榈酸化油的需求也将随之增加,为棕榈酸化油生产和出口提供了更广阔的市场空间。
综上所述,基于棕榈酸化油的生物柴油工业化发展具有广阔前景和潜力。
随着对环境保护和可持续发展意识的提高,生物柴油将逐渐取代传统石油燃料,成为未来能源的重要组成部分。
在这一过程中,棕榈酸化油作为重要的生物柴油原料,将发挥重要作用,实现工业化发展,为解决能源和环境问题作出贡献。
第38卷第11期2010年11月 化 学 工 程C H E M I C A LE N G I N E E R I N G (C H I N A ) V o l .38N o .11N o v .2010基金项目:国家科技支撑计划项目(2007B A D 32B 03);云南省应用基础研究计划项目(2008E 042M )作者简介:苏有勇(1969—),男,硕士,副教授,主要从事生物质能方面的研究,E -m a i l :y o u y o n g s u @g m a i l .c o m ;王华(1965—),男,教授,博士生导师,通讯联系人,主要从事新能源技术研究,E -m a i l :w a n g h u a 65@163.c o m 。
棕榈油酯交换制备生物柴油的反应动力学苏有勇1,2,王 华2,吴桢芬1,包桂蓉2(1.昆明理工大学现代农业工程学院,云南昆明 650224;2.昆明理工大学生物能源工程实验室,云南昆明 650093)摘要:在甲醇与棕榈油的摩尔比为6∶1和催化剂K O H 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O r i g i n 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A r r h e n i u s 方程,该反应的活化能为27.23k J /m o l ,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。
关键词:生物柴油;反应动力学;酯交换反应;棕榈油中图分类号:T Q 645.8 文献标识码:A 文章编号:1005-9954(2010)11-0039-04T r a n s e s t e r i f i c a t i o nk i n e t i c s o f b i o d i e s e l p r o d u c t i o n f r o m p a l m o i lS UY o u -y o n g 1,2,WA N G H u a 2,WUZ h e n -f e n 1,B A O G u i -r o n g2(1.F a c u l t y o f M o d e r n A g r i c u l t u r a l E n g i n e e r i n g ,K u n m i n g U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ,K u n m i n g 650224,Y u n n a n P r o v i n c e ,C h i n a ;2.E n g i n e e r i n g L a b o r a t o r y o f B i o e n e r g y ,K u n m i n gU n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ,K u n m i n g 650093,Y u n n a n P r o v i n c e ,C h i n a )A b s t r a c t :A t d i f f e r e n t t e m p e r a t u r e s ,t h e t r a n s e s t e r i f i c a t i o n k i n e t i c s o f b i o d i e s e l p r o d u c t i o n f r o mp a l mo i l w a s s t u d i e d w i t h m e t h a n o l a n d p a l mo i l ,o f w h i c h t h e m o l e r a t i o i s 6∶1,a n d K O Ha s c a t a l y s t w i t h a d o s a g e o f 1.0%o f p a l mo i l m a s s .Am a c r o -k i n e t i c e q u a t i o n f o r t h e t r a n s e s t e r i f i c a t i o n o f p a l mo i l w a s e s t a b l i s h e d b a s e d o n t h e e q u a t i o n o f c u r v e f i t t e db y O r i g i n s o f t w a r e .T h e e x p e r i m e n t a l r e s u l t s s h o wt h a t t h e t r a n s e s t e r i f i c a t i o nf o r b i o d i e s e l p r o d u c t i o nf r o m p a l mo i l f o l l o w s a 1.40o r d e r k i n e t i c e q u a t i o n .T h e r e a c t i o n r a t e b e c o m e s a c c e l e r a t i n g w i t h i n c r e a s i n g t e m p e r a t u r e ,a n d t h e r e l a t i o n s h i pf o l l o w s A r r h e n i u s e q u a t i o nw h i l e t h e a c t i v a t i o ne n e r g y o f t h e r e a c t i o n i s 27.23k J /m o l a n d f r e q u e n c y f a c t o r i s 1.4×103.T h e k i n e t i c m o d e l e s t a b l i s h e dc a no f f e r t h e t h e o r e t i c a l b a s i s a n db a s i cd a t a f o r e n l a r g e d e x p e r i m e n t .K e y w o r d s :b i o d i e s e l ;r e a c t i o n k i n e t i c s ;t r a n s e s t e r i f i c a t i o n ;p a l mo i l 近年来,由于石油资源的日益枯竭以及石油加工和利用对环境的影响,迫使人们更加急切地寻找新的石油燃料的替代品,特别是绿色可再生能源[1]。
棕榈油制备生物柴油的研究刘淑娟;江映翔;蔡樱英;刘艳冰;张倩倩【摘要】以精制棕榈油、无水乙醇为原料,Na0H为催化剂,制备得到一种新型生物柴油.采用正交试验研究了反应物配比、催化剂用量、温度、反应时间等因素对产物产率的影响,得出了最佳合成条件,并运用气相色谱质谱技术分析了产物的结构和组成,结果表明,该生物柴油符合GB/T20828-2007<柴油机燃料调和用生物柴油>,接近美国和德国的生物柴油标准,基本符合GB 252-2000<轻柴油>.可以替代柴油在柴油发动机中使用,满足普通柴油机的要求.%A new type bio-diesel was refined from palm oil with anhydrous ethanol and NaOH as acatalyst.Orthogonal experiments were made to test factors affecting the product yield such as reactant ratio, the amount of catalyst, temperature, reaction time and other factors, The best synthesis conditions came out with gas chromatography mass spectrometry analysis of the product's structures and elements. The result indicated that the bio-diesel accorded with" Biodiesel Blend Stock(BD100)for diesel engine fuels" (GB/T 20828-2007), and the biodiesel approach to the level of the United States and Germany bio-diesel standard as well as the basic requirements of" Light Diesel uels" (GB 252-2000). Being used in diesel engines, the diesel could be replaced by the bio-diesel which met the requirements of general diesel engines.【期刊名称】《热带作物学报》【年(卷),期】2011(032)003【总页数】6页(P544-549)【关键词】生物柴油;棕榈油;正交试验【作者】刘淑娟;江映翔;蔡樱英;刘艳冰;张倩倩【作者单位】昆明理工大学环境科学与工程学院,云南昆明650093;昆明理工大学环境科学与工程学院,云南昆明650093;浙江开创环保科技有限公司,浙江杭州310030;昆明理工大学环境科学与工程学院,云南昆明650093;昆明理工大学环境科学与工程学院,云南昆明650093【正文语种】中文【中图分类】O69面对全球石化能源的短缺、原油价格的一再上涨,以及环境污染的加剧,生物柴油作为可再生能源越来越受到人们的关注,据Knothe[1]等的研究表明,与石化燃料相比,燃用生物柴油产生的CO减少65%,CO2减少8%,SO2减少90%,未燃烧的碳氢化合物减少50%。
生物柴油生产工艺生物柴油(Biodiesel)是由动植物油经过催化酯化反应制得的一种可再生能源。
相比传统的石化柴油,生物柴油具有较低的环境污染和碳排放,并且对柴油机性能无明显的影响。
以下是一种常见的生物柴油生产工艺:首先,收集动植物油。
生物柴油的原料可以是多种动植物油,如大豆油、油菜籽油、棕榈油等。
这些油类可以通过冷压或者溶剂提取的方式获取。
同时,废油也可作为生物柴油的原料。
然后,净化原料油。
原料油中可能存在杂质、水分和酸性物质等,在转化为生物柴油之前,需要经过净化处理。
这一步骤可以通过过滤、离心分离、蒸馏等方式进行。
净化后的油质更加纯净,有利于后续的反应过程。
接下来,催化酯化反应。
将净化后的原料油与酯化剂(通常是甲醇)和催化剂(如碱性催化剂)混合,进行酯化反应。
酯化反应是将油脂中的甘油与甲醇反应,分解成油酸甲酯等酯类物质。
这个步骤可以通过釜式反应器或者连续流动反应器进行。
然后,分离产物。
酯化反应产生的产物中还可能含有甘油、甲醇、催化剂等副产物。
为了分离出纯净的生物柴油,需要通过蒸馏、萃取、沉淀等方式进行分离。
其中,甘油可以作为副产品利用。
最后,进行燃料性能检测。
为了确保生物柴油达到国家相关标准,并能够正常使用在柴油机中,需要对生物柴油的燃料性能进行检测。
燃料性能测试包括闪点、凝固点、密度、粘度等指标的测试,以及柴油机性能和排放的实际测试。
生物柴油生产工艺的优势在于利用了可再生能源,并能够减少对环境的污染。
此外,生物柴油还能够降低对传统石化能源的依赖,缓解能源压力。
随着技术的不断进步,生物柴油生产工艺也在不断优化,使其生产更加高效和环保。
利用棕榈油制备生物柴油
陈俏,李国平,苏宏春,郑伟,李聪,申烨华∗(西北大学化学系,合成与天然功能分子化学教育部重点实验室,陕西西安710069)
摘要:生物柴油是指以植物、动物油脂等可再生生物资源生产的可用于压燃式发动机的清洁替代燃油。
油棕是重要的油料植物,其果实和种仁的含油量高达50%~60%,有“油王”誉,棕榈油是从油棕树上的棕果中榨取出来的,是全球的第二大的食用油原料,也是世界上最具价格优势的植物油,棕榈油既可提供食用油源、工业油源,又可作为动力油源,作为生物柴油的原料油是一种取之不尽的可再生油源。
生物柴油的生产多采用酯交换法。
据文献报道,李为民等用棕榈油制备生物柴油,需先用浓硫酸将棕榈油预酯化,再以氢氧化钾为催化剂进行酯交换反应。
匙伟杰用采用镁铝水滑石固体碱催化酯交换棕榈油制备生物柴油,反应时间需8小时,生产成本较高。
本文在项目组自行开发的新型催化剂(SXL)的作用下,以棕榈油为原料油,通过甲醇酯交换一步反应制备生物柴油,并考察了甲醇用量、催化剂用量、反应时间和反应温度对酯交换反应转化率的影响。
当甲醇用量为原料油质量的40~60%,催化剂(SXL)用量为原料油质量的1.0%~5.0%,反应温度为40~60℃,反应时间为40~80min,酯交换反应的转化率达到98%以上。
利用IR和GC-MS分析酯交换产物,结果表明用棕榈油制得的生物柴油由四种脂肪酸甲酯组成:十六酸(棕榈酸)甲酯,占48.62%; 8-十八碳烯酸9(油酸)甲酯,占39.41%;9,12-十八碳二烯酸甲酯,占7.59%;十八酸(硬脂酸)甲酯,占4.37%,四种成分总和占全部混合脂肪酸甲酯的99%以上。
棕榈油脂肪酸甲酯是理想的柴油替代品。
关键词:棕榈油;酯交换反应;生物柴油
引言
生物柴油是由植物油或动物油脂经酯交换反应或酯化反应制取解、燃烧排放的污染的脂肪酸甲酯混合物[1],是一种清洁含氧燃料,具有可再生、易于生物降物低、基本无温室效应等优点,其研究广受关注。
油棕是重要的油料植物,其果实和种仁的含油量高达50%~60%,有“油王”誉。
棕榈油是从油棕树上的棕果中榨取出来的,是全球的第二大的食用油原料,也是世界上最具价格优势的植物油。
棕榈油既可提供食用油源、工业油源,又可作为动力油源,作为生物柴油的原料油是一种取之不尽的可再生油源。
∗联系人:申烨华,email: yhshen@。
第一作者:陈俏(1987-),女,本科生。
酯交换法制备生物柴油无需消耗大量能源,成本较低,是目前广泛用于生物柴油生产的制备方法[2]。
据文献报道,李为民[3]等用棕榈油制备生物柴油,需先用浓硫酸将棕榈油预酯化,再以氢氧化钾为催化剂进行酯交换反应。
匙伟杰[4]等用采用镁铝水滑石固体碱催化酯交换棕榈油制备生物柴油,反应时间需8小时,生产成本较高。
本文在项目组自行开发的新型催化剂(SXL)的作用下,以棕榈油为原料油,通过甲醇酯交换一步反应制备生物柴油,并且反应时间短、转化率高,为棕榈油制备生物柴油提供新方法。
1 实验部分
1.1 酯交换反应
在装有搅拌器、回流冷凝管和温度计的250 mL三颈瓶中,加入适量的棕榈油、催化剂及甲醇,加热下搅拌反应。
待反应结束后,转入分液漏斗,静置分层。
上层为脂肪酸甲酯相,下层为甘油相。
上层少量多次水洗,过滤,干燥,即为生物柴油。
1.2 生物柴油结构表征
通过IR(TENSOR 27傅立叶红外光谱仪)和GC-MS(6890N气相色谱仪、MS5973型质谱仪)对脂肪酸甲脂层进行分析和结构表征。
2 结果与讨论
2.1 酯交换反应研究
实验在项目组开发的新型催化剂SXL作用下,以棕榈油及甲醇为原料,采用单因子法对影响生物柴油酯交换反应的催化剂用量、甲醇用量、反应温度、反应时间等因素进行了优化(如图1-4所示)。
研究表明棕榈油酯交换反应在甲醇用量为原料油质量的40~60%,催化剂用量为原料油质量的0.5%~10.0%,反应温度为40~60℃,反应时间为40~80min,在此条件下,酯交换反应的转化率可达98%以上。
Fig.1Influence of the transformation of catalyst SXL Fig.2 Influence of the transformation of the of methanol
Fig.3 Influence of the transformation of the temperature Fig.4 Influence of the transformation the reaction time 2.2 棕榈油酯交换产物结构表征
2.2.1 棕榈油酯交换产物红外光谱分析
5、6所示。
对棕榈油及其酯交换产物进行红外检测,如图
Fig.6 Infrared spectrum of biodiesel made by Palm Oil
由图5、图6可知:棕榈油和其酯交换产物的IR谱在1000~1300 cm-1范围有较大差异,酯交换产物在1245、1197和1170 cm-1处有3个峰,应归属于―CH2―COOCH3基团中的C―O 键伸缩振动。
由此可以确定:酯交换产物为脂肪酸甲酯。
2.2.2棕榈油酯交换产物气—质联用分析
对棕榈油酯交换产物进行气-质联用分析,气相图谱如图7所示:
Fig.7 GC chromatogram of biodiesel made by Palm Oil Table. 1 Analysis on composition of biodiesel made by Palm Oil
保留时
间(min ) 名称
分子式
分子
量
与标准谱图相似度(%)
相对百分含量(%)
10.496 十六酸(棕榈酸)甲酯 C 17H 34O 2270 95 48.62 12.915 9,12-十八碳二烯酸甲酯 C 19H 34O 2294 96 7.59 13.068 8-十八碳烯酸9(油酸)甲酯 C 19H 36O 2296 99 39.41 13.414
十八酸(硬脂酸)甲酯
C 19H 38O 2298 91
4.37
图7和表1为棕榈油酯交换产物气—质联用结果。
由图7和表1可知,用棕榈油制得的生物柴油由四种脂肪酸甲酯组成:十六酸(棕榈酸)甲酯,占48.62%; 8-十八碳烯酸9(油酸)甲酯,占39.41%;9,12-十八碳二烯酸甲酯,占7.59%;十八酸(硬脂酸)甲酯,占4.37%,四种成分总和占全部混合脂肪酸甲酯的99%以上。
根据Kevin J. Harrington [5]的研究,
分子中拥有较长的碳直链且不含有芳香烃结构,尽可能没有或只有很少的碳支链;并且分子中含有一定量的氧元素,最好是酯类、醚类、醇类化合物可以作为柴油替代品的理想物质。
棕榈油生物柴油主要是由16碳和18碳脂肪酸甲酯组成,分子中不含有芳香烃,且为直链,其分子结构与理想的柴油替代品的分子结构基本相类似。
3 结论
本论文以棕榈油为原料,运用新型固体催化剂(SXL )制备生物柴油,并对其结构进行了表征。
棕榈油最优制备生物柴油的工艺条件为:甲醇用量为原料油质量的40~60%,催化剂(SXL )用量为原料油质量的0.5%~10.0%,反应温度为40~60℃,反应时间为40~80min ,在此条件下,转化率可达98%以上。
通过IR 和GC-MS 分析棕榈油油所制得的脂肪酸甲酯含量达到99%。
其分子结构与理想的柴油替代品的分子结构基本相类似。
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.0014.0016.00
10000
2000030000400005000060000700008000090000100000
110000120000130000140000150000160000
Tim e-->
Abundance
TIC: SYH11.D
10.50
12.91
13.07
13.41
参考文献:
[1] Ma F.R., Hanna M.A. Biodiesel production:a review[J]. Bioresource Technology, 1999,70: 1-15.
[2] A Freedman B., Pryde E.H., Mounts T.L. Variables affecting the yields of fatty esters from transesterified vegetable oils[J]. Journal of the American Oil Chemists Society, 1984, 61: 1638-1643.
[3] 李为民, 许汉祥, 高琦. 棕榈油制备生物柴油研究[J].化工科技市场,2007,3(30):26~29
[4] 匙伟杰,冯树波,郑二丽镁铝水滑石固体碱催化棕榈油醇解工艺研究[J].河北化工2007,30(11): 6~7
[5] Kevin J. Harrington. Chemical and Physical Properties of Vegetable oil Esters and their Effeet on Diesel Fuel Performance[J]. Biomass, 1986, 9:1~17。