【摘要】：生物柴油氧化安定性是指油品抵抗大氣或氧氣的作用而保持其性質(zhì)不發(fā)生永久變化的能力。氧化安定性是生物柴油品質(zhì)的重要指標,直接影響到生物柴油的應用。生物柴油由多種脂肪酸甲酯組成,在生產(chǎn)、儲存過程中很容易氧化降解,生成一系列低級的醛、酮、酸和大分子聚合物,這些氧化產(chǎn)物增加了生物柴油的酸值,造成了柴油機過濾器和噴油嘴堵塞,影響了生物柴油的使用性能。國家生物柴油標準要求生物柴油的氧化穩(wěn)定性不低于6h,為提高生物柴油的氧化穩(wěn)定性,論文研究了影響生物柴油氧化穩(wěn)定性的因素及影響規(guī)律,研究了生物柴油的氧化動力學和氧化機理,并對生物柴油的抗氧化劑進行選擇,所做具體工作與結果如下:1、考察了生物柴油原料組成,生物柴油中殘存的水分、甘油、甲醇,儲存過程中接觸的氣體介質(zhì)、環(huán)境溫度、金屬離子、光照條件等多種因素對氧化誘導期的影響。結果表明:生物柴油中脂肪酸甲酯碳鏈長度越長,飽和度越高,生物柴油氧化穩(wěn)定性越好。為提高生物柴油產(chǎn)品的氧化穩(wěn)定性,水分含量小于應0.05%,甲醇含量應低于0.3%,生物柴油的氧化誘導期與溫度呈指函數(shù)變化,生物柴油氧化誘導期隨通入空氣量增加而線性下降,金屬離子對生物柴油氧化降解起催化作用,對生物柴油氧化穩(wěn)定性的影響順序為:Cu2+Co2+Fe3+Mn2+Ni+,儲存環(huán)境對生物柴油氧化的促進作用大小為:光照通風光照不通風≈避光通風避光不通風,生物柴油應在避光不通風條件下儲存在含金屬離子少的碳鋼容器中,儲存期盡量不要超過15天。2、按照加速氧化測定方法(歐盟標準方法en15751:2009),采用氣相色譜分析,測定了大豆油生物柴油在加速氧化前后的脂肪酸甲酯質(zhì)量濃度隨溫度的變化關系,考察了大豆油生物柴油氧化動力學。結果表明:大豆油生物柴油的氧化降解趨近于一級反應。不同脂肪酸甲酯的氧化速率常數(shù)為:亞麻酸甲酯亞油酸甲酯棕櫚酸甲酯油酸甲酯,棕櫚酸甲酯、油酸甲酯、亞油酸甲酯、亞麻酸甲酯的反應活化能分別為85.31kj/mol、88.54kj/mol、80.52kj/mol、75.49kj/mol,碳鏈長度短、不飽和雙鍵多的生物柴油更容易氧化降解,生物柴油的氧化誘導時間與氧化速率常數(shù)的倒數(shù)成正比關系。3、按照加速氧化測定法(歐盟標準方法en15751:2009),采用氣質(zhì)聯(lián)用(gc-ms)分析了大豆油生物柴油在100℃-130℃下隨著生物柴油氧化酸敗不同時期的降解產(chǎn)物,探討了生物柴油氧化機理。結果表明:生物柴油氧化過程中,生成的物質(zhì)有小分子酸、醛、酮、醇及環(huán)氧化合物等,生成量最大的是烷基飽和醛,與氣味相關的氧化產(chǎn)物有醛類、酮類以及呋喃類物質(zhì);隨著反應的進行,反應前期生成的主要是揮發(fā)性物質(zhì),反應后期生成的主要是非揮發(fā)性物質(zhì)。4、論文研究了不同抗氧化劑的抗氧化效果。結果表明:在阿魏酸、茶多酚、芝麻酚和α-ve四種天然抗氧化劑中,抗氧化效果最好的是芝麻酚;在tbhq、bha、bht、1010四種合成抗氧化劑中,抗氧化作用效果最好的是tbhq;bha、bht、1010的抗氧化性能相近,其中TBHQ、BHA、BHT是酚類物質(zhì),對生物柴油酸值影響較大,BHT與1010以1:1復配,不僅提高了抗氧化性能,而且可以降低抗氧化劑對生物柴油酸值的影響,抗氧化劑BHT/檸檬酸/丙二醇、TBHQ/檸檬酸/丙二醇、鄰苯二胺/沒食子酸抗氧化劑間復配均表現(xiàn)了一定的正協(xié)同關系。5、放置較長時間的生物柴油的氧化穩(wěn)定性遠遠低于國家標準,論文考察了添加抗氧化劑、蒸餾純化、和新制的生物柴油混合等措施對其氧化穩(wěn)定性提高的影響。結果表明:添加抗氧化劑、蒸餾純化對久置生物柴油氧化穩(wěn)定性的提高效果不明顯,和新制生物柴油混合是提高其貨架壽命的可行性方法。
【學位授予單位】：浙江工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TE667

【參考文獻】

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1 巫淼鑫,鄔國英,韓立峰,王俊德;食用植物油所制備生物柴油的低溫流動性能[J];石油煉制與化工;2005年04期

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本文編號：2556783