本文關(guān)鍵詞：地溝油生物柴油低溫流動(dòng)性改進(jìn)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：生物柴油因?yàn)槠淙紵罅蚝康汀o毒、污染小且具有可持續(xù)發(fā)展的特性,成為新一代綠色、環(huán)保生物質(zhì)燃料。盡管早已被一些文獻(xiàn)相繼報(bào)道,但是在制備生物柴油時(shí)研究者們多數(shù)選取可食用的植物油等為原料油,制取成本較高。然而,對于我國這樣一個(gè)人口大國,食用油的用量是相當(dāng)大的,自然會(huì)導(dǎo)致餐飲廢油(地溝油)量的增多,為此,選取地溝油為原料油制備生物柴油,可以將廢棄油脂回收二次利用,這樣可以更好的使得資源利用得到最大化。但當(dāng)生物柴油在低溫下(0℃左右)使用時(shí),由于其中的脂肪酸甲酯容易結(jié)晶析出,會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)阻塞,進(jìn)而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作。因此,改善生物柴油的低溫流動(dòng)性,對生物柴油的推廣顯得尤為重要。本論文選取地溝油為原料油合成、制備地溝油生物柴油(BWCO),并對其進(jìn)行低溫流動(dòng)性改進(jìn)的研究。具體的研究內(nèi)容和研究所得出的結(jié)論如下：(1)通過傳統(tǒng)的堿催化酯交換反應(yīng)實(shí)驗(yàn),制備得到的生物柴油產(chǎn)率為95.46%。經(jīng)測試,除了氧化穩(wěn)定性不符合歐洲燃料標(biāo)準(zhǔn)(EN 14214)的要求,大部分性能滿足美國燃料標(biāo)準(zhǔn)(ASTM D6751)和歐洲燃料標(biāo)準(zhǔn)(EN 14214),其冷凝點(diǎn)(SP)和冷濾點(diǎn)(CFPP)分別為-4℃和2-C。總體而言,地溝油是一種潛在的低成本、高品質(zhì)的生物柴油生產(chǎn)原料。(2)對制備得到的BWCO低溫流動(dòng)性改進(jìn)的研究。首先,選取四種商業(yè)聚合物類柴油降凝劑進(jìn)行分析、研究,分別是：A-4,T-1804D,T803以及V-385,即：聚甲基丙烯酸甲酯(PMA)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVAC)、聚α-烯烴(PAO)和聚馬來酸酐(HPMA),通過將其按一定比例添加到BWCO中,研究BWCO的低溫流動(dòng)性、粘度以及粘度指數(shù)(VI)。此外,測定了燃料性能的其他重要參數(shù),例如：熱重(TG)、閃點(diǎn)(FB)、酸值(AV)以及氧化安定性(OS)等。最后,利用低溫偏光顯微鏡和差示掃描量熱儀對地溝油生物柴油在低溫下的晶體結(jié)構(gòu)以及結(jié)晶行為進(jìn)行了研究。研究得出,在不降低生物柴油的重要燃料性能指標(biāo)時(shí),PMA是四種聚合物低溫流動(dòng)改進(jìn)劑中的最佳選擇。添加0.04% PMA于地溝油生物柴油中,可以使其PP和CFPP分別降低8℃和6℃。其它添加劑(例如,PAO和HPMA)對生物柴油低溫流動(dòng)性能的影響較小。(3)乙酰乙酸乙酯(EA)作為一種生物基的有機(jī)溶劑,從未被研究過作為添加劑應(yīng)用到生物柴油中。本文選取EA研究其對BWCO低溫流動(dòng)性的影響,得出EA可以提高地溝油生物柴油的低溫性能,在EA的體積百分比達(dá)到20時(shí),生物柴油的SP和CFPP分別降低了4℃。并且,加入EA之后,其氧化安定性也會(huì)有所提高。(4)將煤直接液化加氫改質(zhì)柴油(DDCL)和BWCO按照一定比例摻混后,通過IBMSPSS統(tǒng)計(jì)軟件對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析(VA),發(fā)現(xiàn)在提高BWCO低溫流動(dòng)性的同時(shí),其兩者還可以很好地將優(yōu)勢、劣勢進(jìn)行互補(bǔ)：DDCL可以用來顯著提高BWCO的性質(zhì)。在摻混20vol%DDCL后,將其放置100天之后,SP和CFPP分別可以降低7.5℃和4℃,此改進(jìn)效果也通過差式掃描量熱儀(DSC)分析BWCO低溫下的結(jié)晶過程得到證實(shí)。同時(shí),BWCO的其他燃料性能也完全符合EN14214和ASTM D6751標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。此外,和生物柴油摻混后的DDCL,無論摻混比例如何變化,其閃點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)粘度也都滿足歐洲燃料標(biāo)準(zhǔn)EN14214和和美國燃料標(biāo)準(zhǔn)ASTM D6751的要求。通過研究得出,將生物質(zhì)能源和煤炭資源充分利用,可以有效緩解石油資源的匱乏。
【關(guān)鍵詞】：地溝油 生物柴油 流動(dòng)改進(jìn)劑 低溫流動(dòng)性
【學(xué)位授予單位】：上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TE667
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-19
• 1.1 生物柴油概述12-13
• 1.2 生物柴油的低溫流動(dòng)性及其影響因素13-14
• 1.2.1 生物柴油低溫流動(dòng)性13
• 1.2.2 低溫流動(dòng)性影響因素13-14
• 1.3 低溫流動(dòng)性的改進(jìn)方法14-15
• 1.3.1 摻混法14
• 1.3.2 冬化處理14
• 1.3.3 改變分子結(jié)構(gòu)14-15
• 1.3.4 添加低溫流動(dòng)改進(jìn)劑15
• 1.4 生物柴油低溫流動(dòng)改進(jìn)劑及其降凝機(jī)理15-16
• 1.4.1 低溫流動(dòng)改進(jìn)劑15
• 1.4.2 降凝機(jī)理15-16
• 1.5 低溫流動(dòng)改進(jìn)劑作用機(jī)理的研究方法16-17
• 1.5.1 光譜分析法16-17
• 1.5.2 低溫顯微鏡的研究方法17
• 1.5.3 熱力學(xué)分析法17
• 1.6 本課題的研究內(nèi)容和意義17-19
• 第2章 地溝油生物柴油的制備19-28
• 2.1 前言19
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分19-22
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器19-20
• 2.2.2 地溝油酯交換反應(yīng)20
• 2.2.3 GC-MS油品分析20-21
• 2.2.4 油品性能21-22
• 2.3 結(jié)果和討論22-26
• 2.3.1 生物柴油性質(zhì)22-23
• 2.3.2 反應(yīng)參數(shù)對生物柴油產(chǎn)率的影響23-25
• 2.3.3 地溝油生物柴油的油品性能25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-28
• 第3章 聚合物低溫流動(dòng)改進(jìn)劑對地溝油生物柴油低溫流動(dòng)性的影響28-39
• 3.1 前言28
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分28-31
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器28-29
• 3.2.2 聚合物低溫流動(dòng)改進(jìn)劑29-30
• 3.2.3 制備地溝油生物柴油(BWCO)30
• 3.2.4 測定低溫流動(dòng)性30
• 3.2.5 粘度的測量以及粘度指數(shù)的計(jì)算30
• 3.2.6 燃料的其他重要性能30-31
• 3.2.7 晶體結(jié)構(gòu)和結(jié)晶行為31
• 3.3 結(jié)果和討論31-38
• 3.3.1 添加劑對流動(dòng)性能的影響31-34
• 3.3.2 添加劑對其他重要燃料性能的影響34-35
• 3.3.3 晶體形態(tài)和結(jié)晶過程35-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 第4章 有機(jī)溶劑---乙酰乙酸乙酯對地溝油生物柴油低溫流動(dòng)性的影響39-44
• 4.1 前言39
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分39-41
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器39-40
• 4.2.2 制備地溝油生物柴油(BWCO)40-41
• 4.2.3 油品性能41
• 4.2.4 數(shù)據(jù)分析41
• 4.3 結(jié)果與討論41-43
• 4.3.1 乙酰乙酸乙酯對生物柴油低溫性能的促進(jìn)41-43
• 4.3.2 其它油品性能的變化43
• 4.4 本章小結(jié)43-44
• 第5章 煤制油摻混對地溝油生物柴油低溫流動(dòng)性的影響44-56
• 5.1 引言44
• 5.2 實(shí)驗(yàn)部分44-46
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器44-45
• 5.2.2 制備地溝油生物柴油(BWCO)45-46
• 5.2.3 GC-MS分析46
• 5.2.4 摻混和貯存樣品46
• 5.2.5 數(shù)據(jù)分析46
• 5.3 結(jié)果和討論46-55
• 5.3.1 0天和100天的煤直接液化加氫改質(zhì)柴油46-50
• 5.3.2 0天和100天的生物柴油50-51
• 5.3.3 摻混油在0天和100天的性能51-54
• 5.3.4 DSC分析結(jié)晶過程54-55
• 5.4 本章小結(jié)55-56
• 第6章 總結(jié)與展望56-58
• 6.1 全文總結(jié)56-57
• 6.2 論文特色和創(chuàng)新57
• 6.3 展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-63
• 致謝63-64
• 攻讀學(xué)位期間所開展的科研項(xiàng)目和發(fā)表的學(xué)術(shù)論文64-65

【參考文獻(xiàn)】

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3 林正芳;王偉;;我國生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及戰(zhàn)略選擇[J];化學(xué)工業(yè);2013年09期

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  本文關(guān)鍵詞：地溝油生物柴油低溫流動(dòng)性改進(jìn)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：357356