探索生物柴油制备新工艺的研究

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1、青岛科技大学硕士学位论文生物柴油制备新工艺的研究姓名：张磊申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：于世涛20070606青岛科技大学研究生学位论文生物柴油制备新工艺的研究摘要生物柴油作为一种可再生、生物可降解和无毒燃料引起了人们极大的关注，它可以通过动植物油的酯交换反应来制备。本论文考查了不同类型催化剂催化制备生物柴油的工艺条件。主要内容与结果归纳如下：首先采用大豆油在催化剂氢氧化钠作用下与甲醇发生酯交换反应制备生物柴油，研究了醇油物质的量比、催化剂质量分数、反应时间和反应温度对反应产率的影响。采用气相色谱法检测产品成分。实验结果表明，该反应最佳操作条件为：醇油摩

2、尔比6：1、反应温度60"C、反应时间2h，催化剂用量为原料油质量的1％。在此条件下生物柴油的收率达到98．5％。以浸渍法制备了固体碱催化剂K20／Zr-MCM-41，采用XRD技术对其进行表征。并以该固体碱为催化剂进行了大豆油酯交换反应研究。结果表明，甘油收率达95．8％以上。且该工艺操作简单，催化剂可回收再生，整个过程无三废污染。其次制备了1种对水稳定性好、带．S03H官能团的咪唑丙烷磺酸硫酸氢盐离子液体，并以其作为催化剂进行了大豆油酯交换反应制备生物柴油的研究。考察了离子液体的用量、醇油摩尔比、反应温度和反应时间对酯交换反应的影响及离子液体的稳定性。实验结果表

3、明，在n(甲醇)：n(大豆油)=12：1、反应温度120℃、反应时间8h、催化剂用量为原料油质量的4．O％的条件下，产物中脂肪酸甲酯的质量分数可达96．5％，且离子液体的稳定性好，可循环使用。催化剂重复使用6次后，产品收率仍大于90％。最后针对离子液体催化油脂制备生物柴油副产物甘油与离子液体分离困难的特点，在甘油与离子液体混合物中加入乙酸联产三醋酸甘油酯，可分离出离子液体并循环利用。考察了原料配比、反应时间和反应温度等因素对反应结果的影响。得到了较佳反应条件：即n(甘油)：n(醋酸)=l：8，反应时间6h，反应温度80～90"C。并对该功能化离子液体的重复使用性进行

4、了考察，重复使用6次后，三醋酸甘油酯的收率仍大于90％。关键词：酯交换生物柴油固体碱离子液体三醋酸甘油酯青岛科技大学研究生学位论文STUDYONTHENEWTECHNOLOGY0FPREPARINGBIoDIESELABSTRACTBiodiesel,whichisderivedfromanimalfatandvegetableoilbytransestcrificationwimmethanol,hasattractedconsiderableattentionrecentlyasarenewable，biodegradable，andnontoxicfuel．I

5、nthispaper,thetechnologiesofpreparingbiodieselbythetransesterificationofvegetableoilwithmethanolusingdifferentcatalystswe∞studied．Themaincontentsandresultsareasfollows：Firstly,biodieselWaspreparedbytransesterjficationofsoybearloilwithmethan01．usingNaOHascatalyst．Theeffectofthemethanol／

6、oilmoleratio、catalystdosage、reactiontimeandtemperatureOlltheyieldWt!lestudied．ThechemicalcomposifionofobtainedproductwasanalyzedbyGC．Theoptimumconditionsfortransesteriflcationwere：n(methan01)：n(soybCanoil)=6：1，reactiontemperature600C，reactiontime2handamountofcatalyst1．0％(basedontheoilw

7、eight)．Underaboveconditions，theyieldofbiodieselWas98．5％．Sofidbasecatalyst1420／Zr-MCM-41hasbeenpreparedbyimpregnationmethodsandcharacterizedbyXRDtechniques．Soybeanoilester-exchangereactionscatalyzedbysolidbasecatalystwerestudied．Theyieldof舀ycerolover95．8％Wasattained．Thenewtechnologyfe