麻疯树籽油制备生物柴油的工艺研究

生物柴油简介摘要介绍了生物柴油作为燃料的性质、制备生物柴油的原料和生产方法。

关键词生物柴油可再生清洁能源酯交换反应?オ?石油危机和环境污染成为当今世界的2大问题,寻找可再生和低污染的生物能源成为迫切的需要。

为了解决能源和环境问题,人们一直在不断寻找可替代石油原料的可再生清洁能源。

生物柴油作为可再生的清洁能源,已在美国和欧盟等多个国家和地区推行使用。

利用生活废弃物或生物原料通过各种化学反应制造柴油的方法就是在这种背景下顺应而生的方法。

为了区别于石油原料制备的柴油,人们把来源于生物质原料的油脂经过化学变化后生成的、具有和柴油相似功能的酯称为生物柴油(Biodiesel)。

??1 生物柴油的主要成分、性质和原料??1. 1 生物柴油的成分和性质石油原料生产的柴油(以下简称矿物柴油)是含C12~C19的烷烃为主的混合物。

生物柴油是生物质油脂(A)(R视原料来源可以相同也可以不同)与甲醇经酯交换反应生成的高级脂肪酸的甲酯[1]:??一般R为奇数碳原子,主要含C11~C17的烃基(有的含不饱和双键),副产物主要是甘油。

生物柴油有较高的燃料十六烷值、基本不含硫和芳烃、低挥发性和分子中含氧等优点,使其具有降低柴油机排放的潜能。

生物柴油是典型的可再生能源,还具有无毒和可生物降解性,对环境无害。

表1是以食用色拉油为原料生产的生物柴油和0号矿物柴油的特性比较[2](由于生物柴油和矿物柴油的来源不同,可能以下特性有不同的值)。

生物柴油存在油脂分子量大(约为矿物柴油的4倍),黏度高(约为矿物柴油12倍),挥发性差,与空气混合效果不佳,易产生热聚合作用等问题。

其中高黏度是不适合柴油发动机的关键因素之一。

稀释、热分解、微细乳化及酯交换是解决上述问题的方法。

目前最好的方法是酯交换,而最常用的方法是生成甲酯[3]。

这就是制备生物柴油都要经过上述反应的原因。

酯交换反应(transesterification)又称酯的醇解(alcoholysis for ester)是一个酯分子中的烷氧基被醇中的另一种烷氧基置换,生成一种新醇和新酯,该反应是一个可逆反应。

麻疯树——未来生物柴油利用能源之一摘要：能源短缺已经成为当前世界面临的最大问题之一,它直接关系着经济、社会的可持续发展,传统能源因其不可再生性和带来的环境问题,为全世界带来了能源危机和生态危机。

生物柴油为可再生资源,而且高效、无污染,对当今社会具有重大的经济意义、社会意义和生态意义,因此,发展生物柴油等可再生能源成为国际社会的共同选择。

我国对生物柴油能源林的建设非常重视,在法律、财政、政策上给予极大的支持,全国各地也相继根据本地区的生态环境状况,建设了一批生物柴油能源林。

麻疯树种子含油率量30%-40%，种仁油脂含量可达62%-70%。

含40%一50%麻疯树油的生物柴油比单独使用柴油效果更佳。

关键词：麻疯树生物柴油能源植物一概述1、麻疯树（Jatropha curcas L.）为大戟科（Euphorbiaceae）麻疯树属植物，又名黄肿树（广东）、小油桐，芙蓉树、假花生（广西）等。

麻疯树分布于热带或亚热带地区，由于中美洲的麻疯树数量多，和多种环境导致的形态变异大，中美洲是最被认同的麻疯树起源中心。

2、麻疯树种内变异丰富，国内外报道较多的有四个变种，即非洲佛得角变种、尼加拉瓜变种、尼日利亚变种及墨西哥无毒变种。

3、麻疯树富含脂肪类、萜类、黄酮类、香豆素类等物质，主要存在种子、树皮、叶、根和乳汁中。

二生长发育特点1、形态特征1、叶：单叶互生，叶片纸质或近膜质，近圆至卵状圆形，先端近尖，基部心形，边缘不分裂或浅裂，幼时常暗红色，背面脉被柔毛。

枝和叶折断后有白色半透明乳汁。

2、根实生苗具有粗壮发达的直根，主根上着生侧根，构成网状根系。

通过扦插等无性繁殖的植物通常不能形成直根系，为须根系。

3、茎：麻疯树属合轴分枝型植物。

树皮光滑，苍白色；枝粗壮，圆柱形，具凸起的叶痕，无毛。

4、花：花单性，雌雄同株，二歧聚伞花序，腋生。

总花梗较长，花淡绿色或白绿色，直径5-8mm，属小型花；雌雄花均具有萼片、花瓣及腺体各5枚，花瓣披针状椭圆形。

生物柴油的制备工艺
生物柴油的制备工艺主要包括以下几个步骤：
1. 原料准备：选择适合制备生物柴油的油料植物或动物脂肪作为原料，并进行初步处理，如清洗油料、除杂、破碎等。

2. 提取油脂：通过压榨、溶剂提取等方法将油料中的油脂提取出来。

3. 杂质去除：对提取的油脂进行精炼处理，去除杂质、水分、酸、碱等有害物质，通常采用脱色、脱臭、脱水等工艺。

4. 酯交换反应：将精炼的油脂与甲醇与催化剂一起进行酯交换反应，生成甲酯（生物柴油）和甘油。

5. 分离甲酯：通过沉淀、蒸馏等方法分离甲酯和甘油，得到纯净的生物柴油。

6. 后处理：根据需要对生物柴油进行进一步处理，如添加抗氧化剂、添加柴油切割剂等。

7. 储存和分装：将生物柴油储存在适当的容器中，并分装成不同规格的包装，待销售或使用。

需要注意的是，生物柴油的制备工艺因原料类型和工艺条件的不同而有所差异，上述工艺只是一种常见的制备方法，具体工艺流程还需根据实际情况进行调整。

生物柴油工艺流程生物柴油是一种可再生的燃料，由植物油或动物脂肪制成。

它是一种绿色能源，可以减少对化石燃料的依赖，减少温室气体排放，对环境友好。

下面是生物柴油的工艺流程。

1. 原料选择：生物柴油的原料可以是各种植物油和动物脂肪，常见的植物油包括大豆油、棕榈油和废弃食用油等。

动物脂肪来自于畜牧业的副产品，如猪油和鸡油等。

2. 预处理：原料中可能含有杂质，如水分、杂质和酸性物质等。

首先需要对原料进行预处理，包括去除杂质和酸性物质，以确保后续工艺的顺利进行。

3. 酯化反应：将经过预处理的原料与醇进行酯化反应。

酯化反应是将油脂中的甘油与醇萃取出来，得到甘油酯，也就是柴油。

反应过程需要催化剂的存在，催化剂可以是碱性物质或酸性物质。

4. 分离：酯化反应结束后，需要将产生的甘油酯与剩余的醇、催化剂等进行分离。

分离的方法可以是蒸馏、萃取或离心等，目的是得到纯净的甘油酯。

5. 清洗：分离后的甘油酯中可能还含有一些杂质，如催化剂残留和酸性物质。

为了得到高质量的生物柴油，需要对甘油酯进行清洗。

清洗的方法可以是水洗或酸洗，通过与水或酸的接触来去除杂质。

6. 脱色：甘油酯清洗后，还可能存在一些色素，需要进行脱色处理。

脱色的方法可以是活性炭吸附、氧化脱色或氯化脱色等。

7. 反应器再生：在整个生物柴油生产过程中，催化剂会逐渐失活，需要进行再生。

催化剂的再生方法可以是洗涤、焙烧或添加再生剂等。

8. 添加剂：为了提高生物柴油的性能和稳定性，常常需要添加一些添加剂。

例如，可以添加抗氧化剂、抗磨剂和防腐剂等。

9. 检测和质量监控：生产生物柴油后，需要进行质量检测和监控。

常见的检测指标包括酯值、水分、密度、闪点和凝点等。

只有通过质量检测合格的生物柴油才能投入市场使用。

10. 储存和运输：生物柴油可以储存在储罐中，也可以进行运输。

在储存和运输过程中，需要注意防止生物柴油受到水分和氧化的影响。

以上是生物柴油的工艺流程。

生物柴油的生产是一个复杂的过程，需要严格控制每个环节的操作条件和参数，以保证生产出高质量的生物柴油。

麻风树生物柴油研究和
陈放;徐莺;唐琳;王胜华;吴军
【期刊名称】《生物产业技术》
【年(卷),期】2009(000)005
【摘要】@@ 随着世界能源消耗量的不断剧增,生态环境恶化加剧,能源安全与环境问题正在越来越深刻地影响着当今全球社会和经济的可持续发展.寻求发展生物能源等可再生能源或新能源来解决目前和未来的能源与环境问题已成为国际上备受关注的热点,不少国家正在或已制定有关生物能源的发展战略.
【总页数】7页(P54-60)
【作者】陈放;徐莺;唐琳;王胜华;吴军
【作者单位】四川大学生命科学学院,四川大学生物能源研究所,四川大学国际麻风树研究中心,成都,610064;四川大学生命科学学院,四川大学生物能源研究所,四川大学国际麻风树研究中心,成都,610064;四川大学生命科学学院,四川大学生物能源研究所,四川大学国际麻风树研究中心,成都,610064;四川大学生命科学学院,四川大学生物能源研究所,四川大学国际麻风树研究中心,成都,610064;四川大学生命科学学院,四川大学生物能源研究所,四川大学国际麻风树研究中心,成都,610064
【正文语种】中文
【相关文献】
1.麻风树油丙二醇乙醚酯生物柴油的制备与性能研究 [J], 蒋大勇
2.麻风树籽制取生物柴油的生命周期风险指数评价 [J], 潘峰;邵坚;田秉晖;王健;王婷
3.戴姆勒种植麻风树生产生物柴油 [J],
4.推广生物柴油树——麻风树的开发应用推动国民经济发展 [J], 陈钢
5.核危机引发开拓天然资源麻风树子可提炼生物柴油 [J], 大公
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生物柴油制备方法生物柴油（Biodiesel）是一种由植物油或动物油脂制成的可再生能源，其能够代替传统的石油柴油。

生物柴油制备方法主要包括酯化反应和甲醇处理反应两个步骤。

酯化反应是制备生物柴油的关键步骤之一，其原理是将植物油或动物油脂中的甘油酯与甲醇反应生成甲酯，并副产甘油。

该反应通常在催化剂（例如碱性催化剂）存在下进行，以加速反应速率和提高产率。

酯化反应的步骤如下：首先，将植物油或动物油脂与甲醇混合，并加入碱性催化剂，使其形成均匀的混合物。

常用的催化剂包括碱金属盐（如钠或钾）、碱性金属醇盐（如钠甲醇）、碱性金属碱盐（如碳酸钠）等。

然后，将混合物加热至适当的反应温度（通常在50-70摄氏度之间），并保持一段时间，以促进酯化反应的进行。

在这个过程中，甲醇与油脂中的甘油酯发生酯交换反应，生成酯（甲酯）和副产物甘油。

最后，通过水洗和脱水等步骤，将产生的生物柴油和甘油分离。

水洗可以去除催化剂残留和杂质，脱水则可以降低生物柴油中的水分含量，提高柴油的稳定性。

甲醇处理反应是生物柴油制备的另一个重要步骤，其目的是去除生物柴油中的杂质和残留甲醇，以提高生物柴油的质量和稳定性。

甲醇处理反应通常在碱催化剂或酸催化剂的存在下进行。

在碱催化剂存在下，甲醇处理反应可以通过碱性洗涤剂（如氢氧化钠）的处理来实现。

首先，将生物柴油与碱性洗涤剂高效混合，并加热到适当的温度（通常在50-70摄氏度之间）。

然后，通过搅拌、静置等操作，将生物柴油和碱性洗涤剂充分反应，并将产生的沉淀通过分离设备（如离心机）分离。

最后，通过水洗等步骤，将生物柴油中的洗涤剂和杂质去除，从而得到高质量的生物柴油。

在酸催化剂存在下，甲醇处理反应可以通过酸催化剂（如硫酸）的处理来实现。

首先，将生物柴油与酸催化剂混合，并加热到适当的温度（通常在50-70摄氏度之间）。

然后，通过搅拌、静置等操作，将生物柴油和酸催化剂充分反应，并将产生的沉淀通过分离设备（如离心机）分离。

麻疯树油：受青睐的生物柴油原料
钱伯章
【期刊名称】《《新材料产业》》
【年(卷),期】2010(000)001
【摘要】2008—2009两年来暴涨暴跌的地沟油收购价让生产商们意识到，单纯
依靠地沟油作为生物柴油的原料并非长久之计。

一种耐干耐瘠植物——麻疯树
（又称小油桐树、膏桐），正在击败大豆、菜籽、蓖麻、花生及餐饮回收废油等其他生物柴油原料，受到中外能源巨头青睐。

麻疯树有很高的经济价值，可连续采摘果实长达30年，是世界上公认的生物能源树，其种仁是传统的肥皂及润滑油原料，【总页数】3页(P65-67)
【作者】钱伯章
【作者单位】上海擎督信息科技有限公司
【正文语种】中文
【相关文献】
1.生物柴油制备中原料麻疯树籽油预酯化条件的研究 [J], 刘颖颖;鲁厚芳;梁斌;陈
鹏
2.生物柴油原料——麻疯树 [J], 绍舜
3.Brφnsted酸性离子液体催化麻疯树油制备生物柴油 [J], 杨子飞;曹阳;李进
4.麻疯树油：受青睐的生物柴油原料 [J], 钱伯章
5.麻疯树油加氢脱氧制备第二代生物柴油 [J], 魏光涛;杨艳娟;王艺志;李仲民;莫润淋;张琳叶
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生物质制备生物柴油酯实验报告一、实验目的本实验旨在探索利用生物质资源制备生物柴油酯的有效方法，研究反应条件对产率和质量的影响，为生物柴油的工业化生产提供实验依据和技术支持。

二、实验原理生物柴油酯通常是通过酯交换反应制备的。

酯交换反应是指将油脂（甘油三酯）与醇（如甲醇）在催化剂的作用下发生反应，生成脂肪酸甲酯（生物柴油酯）和甘油。

反应方程式如下：甘油三酯＋ 3 甲醇⇌ 3 脂肪酸甲酯＋甘油三、实验材料与设备1、实验材料生物质原料：选择废弃的植物油（如地沟油、餐饮废油等）。

醇类：甲醇，分析纯。

催化剂：氢氧化钠（NaOH），分析纯。

2、实验设备三口烧瓶：500 mL。

回流冷凝管。

磁力搅拌器。

电子天平：精度 001 g。

温度计：量程 0 200℃。

分液漏斗。

旋转蒸发仪。

四、实验步骤1、原料预处理将收集到的废弃植物油进行过滤，去除其中的杂质和水分。

2、酯交换反应在三口烧瓶中加入预处理后的废弃植物油 100 g，甲醇 30 g，氢氧化钠 1 g，安装回流冷凝管和磁力搅拌器。

将反应体系加热至 60℃，并保持搅拌反应 2 小时。

3、产物分离与提纯反应结束后，将反应混合物倒入分液漏斗中，静置分层，分离出下层的甘油相。

上层的甲酯相用去离子水洗涤 3 5 次，直至洗出液呈中性。

将洗涤后的甲酯相放入旋转蒸发仪中，在减压条件下除去残留的甲醇和水分，得到粗制的生物柴油酯。

4、产物分析采用气相色谱法（GC）测定生物柴油酯的组成和含量。

按照国家标准测定生物柴油酯的密度、闪点、酸值等质量指标。

五、实验结果与讨论1、反应条件对产率的影响醇油摩尔比：在一定范围内，增加甲醇的用量可以提高酯交换反应的产率。

但当醇油摩尔比过高时，会导致后续分离和提纯的难度增加，同时也会增加成本。

实验发现，醇油摩尔比为 6:1 时，产率较为理想。

反应温度：提高反应温度可以加快反应速率，但温度过高可能会导致副反应的发生，影响产物质量。

实验结果表明，反应温度在 60 70℃之间时，产率和质量较好。

低酸一步法催化麻疯果油制备生物柴油
栾建美;郭善辉;蒋蕴珍
【期刊名称】《粮油食品科技》
【年(卷),期】2009(017)001
【摘要】以麻疯果油为原料,采用低酸一步法对生物柴油制备工艺进行了研究,分别考察了温度、催化剂用量、醇油比和反应时间对转化率的影响,通过响应面分析法对工艺参数进行优化,得到低酸一步法的最佳工艺条件:温度98℃、醇油质量比1.09∶1、催化剂添加量1.4%(w/w),反应时间18 h,实现转化率98%以上.
【总页数】4页(P13-16)
【作者】栾建美;郭善辉;蒋蕴珍
【作者单位】国家粮食储备局无锡科学研究设计院,江苏,无锡,214035;国家粮食储备局无锡科学研究设计院,江苏,无锡,214035;国家粮食储备局无锡科学研究设计院,江苏,无锡,214035
【正文语种】中文
【中图分类】S565.9
【相关文献】
1.麻疯果油预处理及酯交换制备生物柴油的试验研究 [J], 雍开东;苟科;王明俭;张鹏;卢勇
2.离子液体催化麻疯树果油制备生物柴油 [J], 杨俊伟;田锋;曹彤彤
3.B酸离子液体[HSO3-bpy]CF3SO3 催化麻疯油制备生物柴油 [J], 李凯欣;陈砺;严宗诚;王红林
4.固体酸SnO2/SiO2催化麻疯油制备生物柴油 [J], 马宁;黄达伟
5.固体碱催化剂X/Y/MgO/γ-Al_2O_3的研发及其催化麻疯树籽油制备生物柴油中试工艺条件的优选 [J], 尹诗涛;宋宝安;王瑞;杨松;金林红;石霞
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生物柴油工艺流程附录：生物柴油的生产工艺及三废处理一、生物柴油生产的原材料1、地沟油（主要成份：脂肪酸甘油酯和脂肪酸）2、植物油脂（主要成份：脂肪酸甘油酯和脂肪酸）3、酸化油（主要成份：脂肪酸和脂肪酸甘油酯）4、米糠油（主要成份：脂肪酸和脂肪酸甘油酯）5、动物油脂（主要成份：脂肪酸和脂肪酸甘油酯）二、生物柴油生产的副料1、甲醇（含量95%以上）2、固体酸酯化催化剂（含氧化硅）3、碳酸钠（工业级）4、氢氧化钾（工业级）5、脱色剂（主要成份次氯酸钙）6、活性白土三、生物柴油的生产工艺1、酯化反应催化剂方程式：RCOOH+CH3OH→→→RCOOCH3+H2O生物柴油反应温度：60-110℃反应压力：常压三废情况：有5-7%的含甲醇（<2%）的酸性（PH=4左右）废水产生。

2、中和反应碳酸钠溶液，在常温常压下操作。

3、甲醇回收70-90℃、常压情况下操作。

4、生物柴油的脱色精制使用脱色剂，60-80℃常压下脱色反应。

4、白土精制1-2%活性白土，常压90-110℃下精制。

三废情况：有1-2%的固体废渣产生。

具体工艺流程图如下：甲醇加催化剂甲醇（去精馏）加热加热↓加热↑加热地沟油等→→→沉降→→→酯化反应→→→甲醇回收→→→80℃↓ 90℃↓ 90℃ 80℃去杂去水水脱色剂白土↓加热↓脱色反应→→→白土精制→→→过滤→→→成品110℃↓白土渣四、关于三废处理1、废水：少量含甲醇酸性废水集中收集，经活性炭吸附、碱中和处理后，并经检测符合国家排放标准后直接排放。

2、废渣：白土精制废渣装入编织袋直接外售，可用于窑炉燃料。