生物柴油制备方法的研究进展论文

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1、生物柴油制备方法的研究进展论文.freelmaVicente等人以甲醇钠、甲醇钾、氢氧化钠和氢氧化钾等均相碱催化剂，对催化太阳花油合成生物柴油进行了比较。结果表明，采用甲醇钠和甲醇钾为催化剂可获得近100%的收率，而使用氢氧化钠和氢氧化钾的收率只有85.9%和91.67%；甲醇钠在用于制备生物柴油的碱催化剂中活性相当高，但易溶于脂肪酸。Alcantara等在用甲醇钠作催化剂制备生物柴油过程中发现，在60℃时，甲醇/油的物质的量比为7.5:1，加入质量分数为1%的甲醇钠，转速600r/min，3种油脂基本完全转化。然而，油脂中若含

2、有水，甲醇钠活性将大大降低。同时氢氧化钠和氢氧化钾相对于甲醇钠的价格要便宜些。由于醇与油属于两相而不互溶，使得催化剂的催化效果差。为解决两相不均匀的问题，Boocock提出了在甲醇—油体系中加入共溶剂THF(四氢呋喃)，使得反应速率大幅度提高。另外，Quintana为使两相混合均匀，采用了超声波技术。其最优条件是反应温度40℃，醇油物质的量比为6:1，进行超声振荡，反应转化率在15min内达到99.4%。目前工业上常以天然油脂为原料生产生物柴油，因为天然油脂几乎都含有一定量的游离脂肪酸，它的存在不利于酯交换的进行，所以，单纯采用

3、碱催化酯交换法生产脂肪酸甲酯损失大、得率低。一般先加入酸性催化剂，对原料进行预酯化，然后加入碱性催化剂进行酯交换。(2)有机碱催化酯交换过程。传统的酸碱催化酯交换，由于油脂中水和游离脂肪酸易产生大量副产物，分离比较难。含氮类的有机碱作为催化剂进行酯交换，分离简单清洁，不易产生皂化物和乳状液。Schuchardt等对1，5，7—三氮杂二环4，4，0—5—癸一烯(TBD)、1，3—二环己基—2—n—辛基胍(PCOG)、1，1，2，3，3—五甲基胍(PMG)、2—n—辛—1，1，3，3—四甲基胍(TMOG)、1，1，3，3—四甲基胍(

4、TMG)和胍(G)等一系列胍类有机碱，催化油菜籽油与甲醇酯交换进行了研究。结果表明，TBD催化活性最高：70℃的温度条件下，1%(摩尔分数)的TBD催化3h后，产物的产率能达到90.0%。Schuchardt等将TBD和NaOH以及K2C03的催化活性进行了对比。结果发现TBD活性比NaOH稍差一些，但在反应过程中无皂化物生成，且TBD活性比K2C03要高一些。(3)多相碱催化酯交换过程。在传统的酸碱催化酯交换过程中，催化剂分离比较难。因此，多相催化酯交换过程逐渐受到人们的关注。Peterson等首先将多相催化引入油菜籽油的酯交

5、换过程中。由于多相催化剂的存在，反应混合物形成油—甲醇—催化剂三相，因而反应速率相对较慢，但大大简化了反应产物与催化剂的分离。onascepacia生物酶合成生物柴油的情况，结果表明Pseudomonascepacia生物酶更具有催化活性，反应6h后转化率可达100%。Kazuhim等以多孔高岭石作为载体的固定酶催化剂，与其他催化剂相比，不但寿命长，无需经常更换，而且活性高，易于分离，是一种性能上和经济上都具有竞争力的新型催化剂。3、结论生物柴油的制备有物理方法和化学方法两种。在化学法中尤以酯交换法工业应用最为广泛。由于酯交换法

6、所采用的催化剂不同，其工艺路线也略有不同，主要有：碱催化酯交换、酸催化酯交换和生物酶催化酯交换等。(1)碱催化剂具有活性高，反应速率快等特点，是目前应用最为广泛的催化剂，但是碱催化剂对原料中少量的游离态脂肪酸和水分也具有敏感性，因而其适宜催化的原料等级较高。(2)酸催化剂反应温度较高，催化活性远低于碱性催化剂，但对水分不敏感，具有反应活性稳定，同时可对原料中游离态脂肪酸进行酯化反应，增加生物柴油的收率等特点，因而可以用来催化较低等级的原料。(3)酶催化剂可以避免传统的酸碱催化剂所存在的醇消耗量大、工艺复杂、污染环境等缺点，但由于

7、酶价格高，反应时间太长，反应产率低，如何提高酶的活性和防止酶中毒是该方法的关键。(4)发展生物柴油已成为近年来各个国家竞相研究的热点。对我国来说，随着生物柴油的生产和推广应用，副产物附加值高，环保效益显著等优势已经渐渐凸现。发展生物柴油具有良好的前景，对其制备可以根据我国所具有的原料性质选择合适制备方法或选择合适的催化剂和工艺条件，从经济合理的角度方面来考虑大力发展生物柴油。