微乳化生物柴油制备及特性研究

生物柴油检测标准生物柴油的理化指标及测定方法生物柴油主要由C、H、0三种元素组成。

作为柴油的替代燃料，生物柴油应当满足柴油的使用要求，才能保证其作为燃料使用。

因此，评价生物柴油是否可以作为柴油的替代燃料，首先应当看其是否具有同矿物柴油相近的性质，主要有以下几方面的性质和考察指标：① 良好的燃烧性能——十六烷值；② 良好的蒸发性能——馏程及馏出温度；③ 良好的常温和低温流动性能——黏度、密度及冷滤点；④ 良好的安全性——闪点、燃点；⑤ 对发动机无腐蚀——酸度及酸值；⑥ 良好的动力性能——热值。

其次，受生产原料和工艺影响的生物柴油特有指标，如甲醇含量、甘油含量、游离脂肪酸、磷含量等。

1．1 十六烷值(CN值)燃烧性能是评价燃料油品质的重要指标，而CN值是衡量燃料在压燃式发动机中燃烧性能好坏的重要指标。

柴油机属压燃式发动机，要求柴油喷入气缸与压缩空气相混和后，在高温高压条件下自燃，并在气缸中燃烧作功。

柴油的CN值影响整个燃烧过程。

CN值低，则燃料发火困难，滞燃期长，发动机工作时容易爆震；而当CN值过高时，反而会因滞燃期太短而导致燃烧不完全、发动机功率降低、耗油增加和冒黑烟等后果。

一般认为，适宜的柴油CN值应为45—60，可以保证柴油均匀燃烧，热功率高，耗油量低，发动机工作平稳，排放正常。

根据Harrngton和Gerhard 等人的研究，碳链长度的增加有助于CN 值的提升，而不饱和双键数目的增加则会使CN值有所降低。

生物柴油的CN值比普通矿物柴油要略高，通常为50—60之间。

CN值的测定有“临界压缩比法”“延滞点火法”和“同期闪火法”，我国国家标准(GB386-64)规定采用“同期闪火法”。

2 馏程(95％ )生物柴油是由一系列复杂的脂肪酸甲酯组成的混合物，因而与纯化合物不同，没有一个固定的沸点，其沸点随气化率的增加而不断升高，因此生物柴油的沸点以某一温度范围表示，这一温度范围称沸程或馏程。

柴油的馏程是保证柴油在发动机气缸内迅速蒸发气化和燃烧的重要指标。

任课教师：张正义微藻柴油的简介及其面临的主要问题目前制约生物柴油发展的难题，主要是原料昂贵、来源不稳定。

由于世界各国采用的多为油料植物、粮食作物等原料，成本高、生长周期长并受环境限制，因此生物柴油的价格远高于传统柴油。

选取合适的、低成本植物油脂资源来发展和生产生物柴油成为各国的研究热点。

而利用藻类生物质生产液体燃料对缓解人类面临的粮食、能源、环境三大危机，有着巨大的潜力。

藻类是最低等的、自养的放氧植物，也是低等植物中种类繁多、分布极其广泛的一个类群，具有生物量大、生长周期短、易培养及脂类含量较高等特点，是制备生物质能源的良好材料。

此外，藻类在增值过程中大量吸收温室气体二氧化碳，在实现清洁能源生产的同时，减排二氧化碳。

微藻生物柴油能够解决目前使用植物原料发展生物柴油面临的耕地不足、气候变化对产量影响大和引起农作物价格上涨等突出问题。

通过转基因技术培育“工程微藻”，繁衍能力高，生长周期短，比陆生植物产油高出几十倍，并且能用海水作为其天然培养基进行工业化生产。

面对植物原料生产生物柴油的诸多问题，利用微藻产油具有不与农业争地的明显优势，而且可用海水作为天然培养基进行大量繁殖。

跟植物一样，微藻也是利用光照产油，但却比植物作物的效率高很多。

大多数微藻的产油量远远超过了最好的油料作物。

不像其他油料作物，微藻生长极为迅速，而且含有极其丰富的油脂。

藻类光合作用转化效率可达１０％以上，含油量达３０％。

微藻的生物柴油产量是最好的油料作物的８～２４倍。

微藻不是一个分类学的名词，而是指那些在显微镜下才能辨别其形态的微小的藻类群体。

微藻通常是指含有叶绿素ａ并能进行光合作用的微生物的总称，其中还包括蓝细菌。

目前发现的藻类有三万余种，其中微小类群占７０％，广泛分布于各种水体。

目前应用生物技术进行大量培养或生产的微藻分属于４个藻门：蓝藻门、绿藻门、金藻门和红藻门。

当前，国内外有许多科学家在探索发现新的藻种，并研制“工程微藻”，希望能实现规模化养殖，降低成本，为获取油脂资源提供一条可靠的途径。

生物柴油标准生物柴油标准篇一:生物柴油质量指标1983年美国科学家Graham Quick将亚麻棉籽油的甲酯用于发动机，并将可再生的油脂原料经过酯交换反应得到的脂肪酸单酯定义为生物柴油(biodiese1)，从此以后，生物柴油得到了大力发展，在替代能源上占有重要地位。

1生物柴油的标准生物柴油的生产应该有标准作指导来保证其品质，同时标准化也是市场准入的一个重要条件，生物柴油的发展刺激着生物柴油标准的建立。

1992年奥地利制定了世界上第一个以菜籽油甲酯为基准的生物柴油标准。

很快德国、法国、捷克和美国也分别建立了各自的生物柴油标准。

生物柴油可以由不同的植物油制成，这些植物油种类不同，产地气候各异，甘三酯组成有较大差别，因而各国的标准存在着些差异。

除去经济、健康和环境方面的好处外，标准的建立增强了生物柴油使用者、发动机生产商和其他团体的信心，成为其商业化应用的一个里程碑。

2 生物柴油标准的解读和质量控制生物柴油的质量指标可以分成二类，第一类密度、粘度、闪点、残碳量、灰分和十六烷值等，石化柴油也有这些指标;另一类如甲醇含量、甘油酯、游离脂肪酸和含磷量等衡量生物柴油的杂质成分，与原料和工艺过程有关，石化柴油没有这些成分。

质量指标还可以按影响因素分类，一类主要受原料的影响如密度、十六烷值、含硫量和冷滤点，另一类则与生产方法和提纯步骤有关，如闪点受甲醇影响，粘度则与甘油酯含量有很大关系。

2(1 密度2号柴油的密度约为0(85，生物柴油的密度比柴油高2,-7,，在0(86和0(90之间，大多在0(88左右。

2(2 粘度为了保证燃油具有较好的雾化性能，应尽量降低生物柴油的粘度，以避免压力过大。

植物油的粘度是石化柴油的十倍以上，高粘度是其雾化不佳，产生喷口炼焦和沉积的主要原因。

制成生物柴油后，粘度大大降低 J。

残留甘油和甘油酯会大大增加生物柴油的粘度。

因而在标准中对甘油和甘油酯含量作了严格限制。

2(3 馏程生物柴油中的各种脂肪酸甲酯结构较为相似，沸点范围较窄，大致在325 ?和350? 之间，馏程影响燃料的表现和安全性，影响发动机的启动和暖化，馏程还用在十六烷值(CN值)的估算中。

微乳柴油的拟三元相图绘制及燃烧热的测定化学与环境学院 2010级一、实验资料微乳液：微乳液是一种由两种互不相溶的液体在表面活性剂界面膜的作用下生成的热力学稳定、各向同性的透明的分散体系。

由于其能形成超低界面张力,且具有高稳定性、大增溶量、以及粒径小等特殊性质,已引起人们广泛关注。

柴油微乳液：油与水在表面活性剂的作用下以合适的比例混匀将自发产生稳定的微乳燃料，它可以使燃烧更为完全且效率更高，从而节约了能源也同时更加环保。

微乳燃料的节能环保及经济效益吸引着世界各国的科学家，并成为各国竞相开发的热点。

随着近年来对两亲分子有序组合体研究的不断深入,微乳液理论在乳化燃油领域取得了突破性进展，开发透明、稳定、性能与原燃油差不多的微乳液燃料成为了研究热点。

二、实验原理微乳柴油与燃烧减排机理：乳化燃油与通常的乳状液一样，也分为油包水型(W/o)和水包油型(O/W)，在油包水型乳化燃料油中，水是以分散相均匀地悬浮在油中，被称为分散相或内相，燃料油则包在水珠的外层，被称为连续相或外相。

我们目前所见的大多数乳化燃料油都为油包水型乳化燃料。

乳化燃料燃烧是个复杂的过程，对其节能降污机理较为成熟的解释是乳化燃料中存在的“微爆”现象和水煤气反应，也就是从燃料的物理过程和化学过程来解释。

物理作用—“微爆现象”油包水型分子基团，油是连续相，水是分散相，由于水沸点(100℃)低于燃油沸点(130℃以上)。

在气缸温度急剧升高时，水微粒先沸腾气化，体积在万分之一秒内瞬间增大了1500倍左右，其气化膨胀相当于一次极小的爆炸。

当油滴中的压力超过油的表面张力及环境压力之和时。

水蒸气产生的巨大压力将冲破油膜的束缚，无数小液珠产生的阻力使油滴发生爆炸，油雾化成更细小的油滴。

小油滴与空气接触的比表面积成倍提高，形成二次燃烧的雾化条件，爆炸后的细小油滴更易燃烧，其燃烧表面比纯燃油增加了104倍左右。

因此，减少了物理上的不完全燃烧和排烟损失，提高了燃烧效率，使内燃机达到节能的效果。

猪油与甲醇反应制备微乳燃油研究郭俊旺;吴舒红;刘旭峰;魏彩云【摘要】The microemulsion fuel was prepared by partial transesterification of lard and methanol under the action of surfactant 6501 and NaOH. The reaction mixtures contained the monoglyceride, diglyceride and methyl ester of fatty acid and the unreacted methanol and lard oil. Since the monoglyceride of fatty acid in the products had the effect of emulsification, the reaction mixtures were transparent microemulsions. The combustion test proved that the reaction mixtures was not only easy to ignite, but also hah obvious microburst in the combustion process. The flame was orange and yellow, and there was no black smoke. Thus, the reaction product maybe is an excellent substitute for automobile fuel. This preparation method has two advantages-less surfactant consumption and little glycerol production, and the reaction product is the microemulsion that can be directly used for combustion without separating methanol and glycerol.%研究了在表面活性剂6501及NaOH的作用下,猪油与甲醇发生部分酯交换反应制备微乳燃油.反应混合物中包括脂肪酸甘油单酯、双酯、脂肪酸甲醇酯、甲醇和猪油成分.由于产品中的脂肪酸甘油单酯具有乳化的作用,反应后的混合物为透明状的微乳液.燃烧试验证明反应混合物不仅点燃容易,且燃烧过程中出现明显的微爆现象,火焰呈橙黄色,没有黑烟,即反应产物有可能成为汽车燃油的优良代用品.本研究方法有两个优势:一是体系中外加表面活性剂量大大降低;二是反应中极少有甘油产生,反应产物为微乳液,可直接用于燃烧,无需进行甲醇、甘油的分离.【期刊名称】《天然气化工》【年(卷),期】2017(042)003【总页数】3页(P100-102)【关键词】猪油;甲醇;反应;微乳燃油【作者】郭俊旺;吴舒红;刘旭峰;魏彩云【作者单位】广东职业技术学院轻化工程系,广东佛山 528500;广东职业技术学院轻化工程系,广东佛山 528500;广东职业技术学院轻化工程系,广东佛山 528500;广东职业技术学院轻化工程系,广东佛山 528500【正文语种】中文【中图分类】TQ517.45地沟油是指从餐饮业回收的，质量、卫生极差，水分、过氧化值和酸值严重超标的非食用油。

微乳化甲醇柴油金属腐蚀性研究摘要:本文研究了微乳化甲醇柴油对黄铜、紫铜、45号钢、Q235、铝合金的腐蚀特性。

并自制出缓蚀剂YGY,缓蚀剂对微乳化甲醇柴油的腐蚀油明显抑制所用。

关键词:微乳化甲醇柴油金属腐蚀缓蚀剂1 我国能源消耗现状石油短缺,需要大量进口,2011年进口量为2.54亿吨,对外依存度达到56.7%,随着经济社会发展,能源消费还将大幅增长。

高昂的石油对我国的经济发展构成了严重制约。

能源供给形势也很不乐观,国际上油气资源丰富的地区,政治局面形势不稳,石油产量受到限制。

2 内燃机替代燃料石油供应的紧缺以及内燃机有害气体排放污染等问题都迫使人们寻找石油的清洁替代燃料。

目前主要的替代燃料有[1]:(1)氢气:氢气被认为是最清洁的燃料,燃烧后没有污染物的排放。

但是氢气成本太高,储运不安全。

(2)天然气:天然气主要成份为甲烷。

天然气燃烧更完全。

天然气储存和运输不便,并且安全性较差。

(3)二甲醚:二甲醚是一种无色无毒的气体。

但是二甲醚粘度低,润滑性差,而且能溶解多种橡胶材料。

(4)生物燃料:生物柴油是以植物果实、动物脂肪油、废弃食用油等为原料,与醇反应获得。

但是生物燃料价格高制约了生物柴油的广泛推广。

(5)乙醇:乙醇是一种可再生资源。

然而对粮食大量的消耗会引发很多的社会问题。

(6)甲醇:我国是富煤炭、缺油气、少再生能源的国家,预测出的全国煤炭资源总量达6000亿吨是世界上煤炭储存最丰富的国家之一,这样的国情决定了以煤为原料生产甲醇燃料是缓解我国石油供应矛盾的有效措施之一。

除了来源丰富的优势以外,甲醇在生产价格、储运以及加注等费用方面都具有很大的竞争优势。

因此,与其他国家相比,甲醇燃料在我国更有发展前途。

2.1 甲醇作为车用替代燃料2.1.1 甲醇的理化性质甲醇之所以能够作为汽车燃料,主要是由以下几个理化特性决定[1]。

甲醇的抗爆性好；甲醇的着火极限宽；甲醇中含氧高达50%；柴油和甲醇密度差别不大；甲醇的汽化潜热远远大于柴油；甲醇的冷凝点较低；甲醇的闪点远远的低于柴油的闪点；甲醇的沸点要比汽油和柴油都低。

生物柴油概论第一章生物柴油综述第一节生物柴油的概述一、生物柴油的定义美国ASTM关于生物柴油的定义是从可再生脂质资源，如植物油或动物脂中得到的长链脂肪酸烷基单酯，是由长链脂肪酸的单烷基酯组成的燃料。

“生物”表示它相对于石化柴油而言，是一种可再生的生物资源；“柴油”指的是它可用于柴油发动机。

生物柴油作为一种替代性燃料，它能够以纯态或与石化柴油混合使用。

这里特别指出的是，对于生物柴油这个名词，从严格意义上来讲仅仅指的是符合美国ASTM标准或者欧盟标准规定各种理化指标的脂肪酸甲酯，而不是原料植物油、动物脂肪、特别是反应过的油和脂肪、煤浆、或任何“生物提取”的燃料，或者乳化柴油、复合柴油，凡此种种未能满足上述定义和标准中指标的均不是生物柴油，不可以将其与生物柴油混淆。

但是目前在中国来说，对于生物柴油没有确切的定义，对于可以用于柴油机燃烧生物质制取的燃料来说，都称为生物柴油。

但是从确切的欧盟或者美国的定义来说，这些都只能是生物质燃料，而非符合标准的生物柴油。

生物柴油是由可再生的油脂原料，诸如大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物油脂以及动物油脂、废餐饮油等为原料，经合成（酯化或酯交换）所得的长链脂肪酸甲酯，可代替柴油的一种环保燃料油，生物柴油是柴油的替代产品。

经实验证明生物柴油可直接用于现有的柴油引擎而不需做任何改动。

生物柴油由植物油、回收的烹饪油脂或油、动物油脂制成。

植物生产的油来自阳光和空气，可以在农田里年复一年的种植，所产生的油是可再生的。

动物油是动物消耗了植物油或其他脂肪产生的，因此，动物油也是可再生的。

烹饪所用的油绝大部分是植物油，当然也会有动物油。

所以，用过的烹饪油是可回收的、也是可再生的。

众所周知，柴油分子是由15个左右的碳链组成的，研究发现植物油分子则一般由14-18个碳链组成，与柴油分子中碳数相近。

因此生物柴油就是一种用油菜籽等可再生植物油加工制取的新型燃料。

酯交换法制备生物柴油研究进展（昆明理工大学化学工程学院，昆明 650500）摘要：介绍了酯交换法生产生物柴油的原理及方法，及国内外生物柴油制备方法的研究进展，主要阐述了非均相催化、均相催化、生物催化和超临界催化技术等酯交换法的研究进展。

阐明了各种催化法的优缺点，指出了目前酯交换法研究的热点和未来发展的方向。

关键词：生物柴油；酯交换法；非均相催化；均相催化；生物催化；超临界催化技术；催化剂Research progress on preparation of biodieselby transesterificationLinKai( School of Chemical Engineering ,Kunmming University of Science and Technology,Kunmming 650500)Abstract:The principle and methods of preparing biodiesel by transesterification are introduced. The development situation on preparation methods of biodiesel was introduced，and worldwide transesterification techniques for biodiesel synthesis including the homogeneous catalyst，heterogeneous catalyst，biology catalyst，supereritical fluidmethod，were summarized．The merits and disadvantages of dif-．ferent catalysts were illustrated，and the research hotspot and development direction for transesterification were indicated．Key words ：biodiesel；transesterification；Not homogeneous catalysts ；Homogeneous catalysts ；Biological catalysis ；Supercritical catalytic technology ；catalyst1.引言随着社会经济的增长，人类社会对化石能源消耗与日剧增，与之相反，世界的石化能源(煤、石油、天然气等)储量正逐渐减少。

1983年美国科学家Graham Quick将亚麻棉籽油的甲酯用于发动机，并将可再生的油脂原料经过酯交换反应得到的脂肪酸单酯定义为生物柴油(biodiese1)，从此以后，生物柴油得到了大力发展，在替代能源上占有重要地位。

1生物柴油的标准生物柴油的生产应该有标准作指导来保证其品质，同时标准化也是市场准入的一个重要条件，生物柴油的发展刺激着生物柴油标准的建立。

1992年奥地利制定了世界上第一个以菜籽油甲酯为基准的生物柴油标准。

很快德国、法国、捷克和美国也分别建立了各自的生物柴油标准。

生物柴油可以由不同的植物油制成，这些植物油种类不同，产地气候各异，甘三酯组成有较大差别，因而各国的标准存在着些差异。

除去经济、健康和环境方面的好处外，标准的建立增强了生物柴油使用者、发动机生产商和其他团体的信心，成为其商业化应用的一个里程碑。

2 生物柴油标准的解读和质量控制生物柴油的质量指标可以分成二类，第一类密度、粘度、闪点、残碳量、灰分和十六烷值等，石化柴油也有这些指标；另一类如甲醇含量、甘油酯、游离脂肪酸和含磷量等衡量生物柴油的杂质成分，与原料和工艺过程有关，石化柴油没有这些成分。

质量指标还可以按影响因素分类，一类主要受原料的影响如密度、十六烷值、含硫量和冷滤点，另一类则与生产方法和提纯步骤有关，如闪点受甲醇影响，粘度则与甘油酯含量有很大关系。

2．1 密度2号柴油的密度约为0．85，生物柴油的密度比柴油高2％-7％，在0．86和0．90之间，大多在0．88左右。

2．2 粘度为了保证燃油具有较好的雾化性能，应尽量降低生物柴油的粘度，以避免压力过大。

植物油的粘度是石化柴油的十倍以上，高粘度是其雾化不佳，产生喷口炼焦和沉积的主要原因。

制成生物柴油后，粘度大大降低 J。

残留甘油和甘油酯会大大增加生物柴油的粘度。

因而在标准中对甘油和甘油酯含量作了严格限制。

2．3 馏程生物柴油中的各种脂肪酸甲酯结构较为相似，沸点范围较窄，大致在325 ℃和350℃ 之间，馏程影响燃料的表现和安全性，影响发动机的启动和暖化，馏程还用在十六烷值(CN值)的估算中。