均相堿催化酯交換反應(yīng)制備生物柴油過程強(qiáng)化研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-13 20:42
生物柴油作為一種綠色環(huán)保的可再生清潔燃料,可成為石化柴油的理想替代品,推廣生物柴油的使用將極大地有助于環(huán)保、節(jié)能和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展。但是由于目前生物柴油生產(chǎn)成本較高,而且近年來國(guó)際油價(jià)一直處于超低水平,這對(duì)生物柴油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展造成了極大的阻礙。因此,如何降低生物柴油生產(chǎn)成本從而提高生物柴油的競(jìng)爭(zhēng)力,是迫切需要解決的關(guān)鍵問題。生物柴油原料油極高的成本是阻礙生物柴油商業(yè)化的一個(gè)主要原因。因此,要使生物柴油在經(jīng)濟(jì)上可行,就要選擇廉價(jià)的原料。另外,還需要通過改善下游生產(chǎn)過程進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本,使生物柴油產(chǎn)品相對(duì)于石化柴油更具競(jìng)爭(zhēng)力。目前,均相堿催化酯交換反應(yīng)是用于生物柴油工業(yè)生產(chǎn)最主要的技術(shù),主要是由于其反應(yīng)速率快,反應(yīng)條件溫和,且不腐蝕設(shè)備。但是,水和游離脂肪酸對(duì)均相堿催化酯交換反應(yīng)具有顯著的負(fù)面影響。提高均相堿催化酯交換反應(yīng)過程的耐酸耐水性能,在反應(yīng)過程中抑制油脂水解和皂化副反應(yīng)的發(fā)生,從而降低其對(duì)原料油的要求,能夠有效降低生物柴油生產(chǎn)成本。另外,由于醇油兩相不互溶,傳質(zhì)阻力較大導(dǎo)致酯交換反應(yīng)速率較低。因此,使用共溶劑等新方法來強(qiáng)化傳質(zhì)過程被廣泛研究,共溶劑的加入可以促進(jìn)醇油兩相互溶,從而可以在...
【文章來源】:廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:117 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖2-2膨潤(rùn)土加入量對(duì)氫氧化鈉轉(zhuǎn)化率的影響??Fig.?2-2?The?change?in?NaOH?conversion?with?addition?of?bentonite.??
采用酸值分別為0.1、0.5和0.9?mg?KOH/g的干燥大豆油為原料,在醇油摩爾比為??6:1、反應(yīng)溫度為60?°C、攪拌速度為600?rpm、反應(yīng)時(shí)間為60?min、NaOH用量分別為??大豆油質(zhì)量的0.50、0.60和0.70?wt%條件下進(jìn)行酯交換反應(yīng)。圖2-3?(a)、(b)分別為??膨潤(rùn)土添加量對(duì)不同酸值大豆油的酯交換反應(yīng)產(chǎn)物中甲酯含量及生物柴油收率的影響??曲線。??98???98????if?⑷??麵?9。.?|9〇'r^^?(b)??^?—■—?Acid?value:?0.1?mgKOH/g,*NaOH:?0.50?wt%?—■—?Acid?value:?0.1?mgKOH/g,?NaOH:?0.50?wt%??88?-?▲?Acid?value:?0.5?mgKOH/g,?NaOH:?0.60?wt%?88?-?-?▲?Acid?value:?0.5?mgKOH/g,?NaOH:?0.60?wt%??▼?Acid?value:?0.9?mgKOH/g,?NaOH:?0.70?wt%?—T?Acid?value:?0.9?mgKOH/g
Fig.?2-4?Effect?of?added?bentonite?on?(a)?the?FAME?contents?and?(b)?the?biodiesel?yields?of??transesterification?of?soybean?oils?with?different?water?contents.??由圖2-4可知,不同水含量大豆油酯交換反應(yīng)生物柴油收率和甲酯含量隨膨潤(rùn)土用??量的變化趨勢(shì)與2.3.4節(jié)中的趨勢(shì)相同。對(duì)于含水的原料油,少量膨潤(rùn)土的加入就能促使??甲酯含量和生物柴油收率較大幅度的提高,如原料油含水量為0.5?wt%時(shí),加入lwt%的??膨潤(rùn)土就可以使甲酯含量和生物柴油收率分別升高4.25%和1.10%,原因是膨潤(rùn)土對(duì)原料??油中水分的吸附脫除,抑制了油脂的水解生成游離脂肪酸的副反應(yīng),避免了NaOH的中??和消耗。當(dāng)加入的膨潤(rùn)土足夠吸附反應(yīng)體系中全部的水分后,膨潤(rùn)土對(duì)酯交換反應(yīng)的強(qiáng)??化作用達(dá)到最大,油脂水解和皂化副反應(yīng)被完全抑制。而對(duì)于原料油中不含水的反應(yīng),??加入膨潤(rùn)土可以吸附脫除原料油中游離脂肪酸中和NaOH生成的微量水,阻斷了副反應(yīng),??同時(shí)促進(jìn)NaOH向甲氧基鈉的轉(zhuǎn)化
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]均相堿催化法生物柴油副產(chǎn)甘油精制的研究進(jìn)展[J]. 周超,王凡,賀文智,李光明. 化工進(jìn)展. 2016(02)
[2]世界能源趨勢(shì)預(yù)測(cè)及能源技術(shù)革命特征分析[J]. 張映紅,路保平. 天然氣工業(yè). 2015(10)
[3]改性膨潤(rùn)土催化麻瘋樹油酯交換反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及生物柴油純化[J]. 胡雪玲,韋藤幼,吳煉,張寒冰,童張法. 化工學(xué)報(bào). 2015(08)
[4]固體酸催化劑在制備生物柴油中的進(jìn)展[J]. 王鑫晶,韓生,劉慧,郭洪爽. 材料導(dǎo)報(bào). 2015(09)
[5]世界生物質(zhì)能源發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì)[J]. 劉洪霞,馮益明. 世界農(nóng)業(yè). 2015(05)
[6]超聲波輔助煎炸廢油酯交換制備生物柴油[J]. 劉麗艷,張瀚仁,羅英鵬,譚蔚. 中國(guó)油脂. 2014(11)
[7]堿性白土吸附大豆油中油酸的動(dòng)力學(xué)研究[J]. 霍英霞,童張法,韋藤幼. 中國(guó)油脂. 2014(09)
[8]我國(guó)生物質(zhì)能源發(fā)展現(xiàn)狀與戰(zhàn)略思考[J]. 閆金定. 林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè). 2014(04)
[9]生物柴油的研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J]. 王常文,崔方方,宋宇. 中國(guó)油脂. 2014(05)
[10]工業(yè)甲醇鈉中游離堿測(cè)定方法的討論[J]. 海泉,烏英嘎,田蕾,王成軍,盤江. 中國(guó)氯堿. 2013(10)
博士論文
[1]文冠果種仁油的提取及其生物柴油合成的研究[D]. 郝一男.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[2]生物柴油制備的反應(yīng)過程強(qiáng)化方法的研究[D]. 文振中.華東理工大學(xué) 2010
[3]制備生物柴油的非均相堿催化劑研究[D]. 萬濤.武漢大學(xué) 2010
本文編號(hào):3032553
【文章來源】:廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:117 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖2-2膨潤(rùn)土加入量對(duì)氫氧化鈉轉(zhuǎn)化率的影響??Fig.?2-2?The?change?in?NaOH?conversion?with?addition?of?bentonite.??
采用酸值分別為0.1、0.5和0.9?mg?KOH/g的干燥大豆油為原料,在醇油摩爾比為??6:1、反應(yīng)溫度為60?°C、攪拌速度為600?rpm、反應(yīng)時(shí)間為60?min、NaOH用量分別為??大豆油質(zhì)量的0.50、0.60和0.70?wt%條件下進(jìn)行酯交換反應(yīng)。圖2-3?(a)、(b)分別為??膨潤(rùn)土添加量對(duì)不同酸值大豆油的酯交換反應(yīng)產(chǎn)物中甲酯含量及生物柴油收率的影響??曲線。??98???98????if?⑷??麵?9。.?|9〇'r^^?(b)??^?—■—?Acid?value:?0.1?mgKOH/g,*NaOH:?0.50?wt%?—■—?Acid?value:?0.1?mgKOH/g,?NaOH:?0.50?wt%??88?-?▲?Acid?value:?0.5?mgKOH/g,?NaOH:?0.60?wt%?88?-?-?▲?Acid?value:?0.5?mgKOH/g,?NaOH:?0.60?wt%??▼?Acid?value:?0.9?mgKOH/g,?NaOH:?0.70?wt%?—T?Acid?value:?0.9?mgKOH/g
Fig.?2-4?Effect?of?added?bentonite?on?(a)?the?FAME?contents?and?(b)?the?biodiesel?yields?of??transesterification?of?soybean?oils?with?different?water?contents.??由圖2-4可知,不同水含量大豆油酯交換反應(yīng)生物柴油收率和甲酯含量隨膨潤(rùn)土用??量的變化趨勢(shì)與2.3.4節(jié)中的趨勢(shì)相同。對(duì)于含水的原料油,少量膨潤(rùn)土的加入就能促使??甲酯含量和生物柴油收率較大幅度的提高,如原料油含水量為0.5?wt%時(shí),加入lwt%的??膨潤(rùn)土就可以使甲酯含量和生物柴油收率分別升高4.25%和1.10%,原因是膨潤(rùn)土對(duì)原料??油中水分的吸附脫除,抑制了油脂的水解生成游離脂肪酸的副反應(yīng),避免了NaOH的中??和消耗。當(dāng)加入的膨潤(rùn)土足夠吸附反應(yīng)體系中全部的水分后,膨潤(rùn)土對(duì)酯交換反應(yīng)的強(qiáng)??化作用達(dá)到最大,油脂水解和皂化副反應(yīng)被完全抑制。而對(duì)于原料油中不含水的反應(yīng),??加入膨潤(rùn)土可以吸附脫除原料油中游離脂肪酸中和NaOH生成的微量水,阻斷了副反應(yīng),??同時(shí)促進(jìn)NaOH向甲氧基鈉的轉(zhuǎn)化
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]均相堿催化法生物柴油副產(chǎn)甘油精制的研究進(jìn)展[J]. 周超,王凡,賀文智,李光明. 化工進(jìn)展. 2016(02)
[2]世界能源趨勢(shì)預(yù)測(cè)及能源技術(shù)革命特征分析[J]. 張映紅,路保平. 天然氣工業(yè). 2015(10)
[3]改性膨潤(rùn)土催化麻瘋樹油酯交換反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及生物柴油純化[J]. 胡雪玲,韋藤幼,吳煉,張寒冰,童張法. 化工學(xué)報(bào). 2015(08)
[4]固體酸催化劑在制備生物柴油中的進(jìn)展[J]. 王鑫晶,韓生,劉慧,郭洪爽. 材料導(dǎo)報(bào). 2015(09)
[5]世界生物質(zhì)能源發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì)[J]. 劉洪霞,馮益明. 世界農(nóng)業(yè). 2015(05)
[6]超聲波輔助煎炸廢油酯交換制備生物柴油[J]. 劉麗艷,張瀚仁,羅英鵬,譚蔚. 中國(guó)油脂. 2014(11)
[7]堿性白土吸附大豆油中油酸的動(dòng)力學(xué)研究[J]. 霍英霞,童張法,韋藤幼. 中國(guó)油脂. 2014(09)
[8]我國(guó)生物質(zhì)能源發(fā)展現(xiàn)狀與戰(zhàn)略思考[J]. 閆金定. 林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè). 2014(04)
[9]生物柴油的研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J]. 王常文,崔方方,宋宇. 中國(guó)油脂. 2014(05)
[10]工業(yè)甲醇鈉中游離堿測(cè)定方法的討論[J]. 海泉,烏英嘎,田蕾,王成軍,盤江. 中國(guó)氯堿. 2013(10)
博士論文
[1]文冠果種仁油的提取及其生物柴油合成的研究[D]. 郝一男.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[2]生物柴油制備的反應(yīng)過程強(qiáng)化方法的研究[D]. 文振中.華東理工大學(xué) 2010
[3]制備生物柴油的非均相堿催化劑研究[D]. 萬濤.武漢大學(xué) 2010
本文編號(hào):3032553
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/hxgylw/3032553.html
最近更新
教材專著