由生物質酸合成生物質柴油及其應用性能
- 期刊名字:化工進展
- 文件大?。?58kb
- 論文作者:邸海慶,榮華,佟拉嘎
- 作者單位:北京石油化工學院恩澤生物質精細化工實驗室
- 更新時間:2020-06-12
- 下載次數:次
化工進展2010年第29卷增刊 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS169·由生物質酸合成生物質柴油及其應用性能邸海慶,榮華,佟拉嘎(北京石油化工學院恩澤生物質精細化工實驗室,北京,102617)摘要:介紹了以植物質酸和醇為基本原料,進行酯化反應。經減壓蒸餾提純,得到月桂(十二)酸甲酯(乙酯)肉豆蔻(十四)酸甲酯(乙酯);棕櫚(十六)酸甲酯(乙酯)的方法,分別對產物熱值、黏度等進行了對比。通過棕櫚油甲酯與司班20混合物和月桂酸甲酯與月桂酸乙酯不同比例混合物的貝殼松脂丁醇值的測定初步探討了生物柴油作為工業清洗劑的應用可能。本研究的合成步驟均在常壓下進行。操作簡便易行,得到的產物純度大于95%關鍵詞:生物質柴油;酯化;熱值;黏度;貝殼松脂丁醇值為了解決石油資源緊缺、環境污染和溫室效應洗產物1~2次,再用蒸餾水清洗產物1~2次至清以及資源戰略儲備等難題,很多發達國家正在積極洗液顯中性,減壓蒸餾除去產物中微量的殘留水,開發可推廣應用、負作用小、污染少的綠色能源,進一步加熱減壓蒸餾獲得產物所有的酯化產物(生其中生物柴油倍受重視。生物柴油,即由動植物油物柴油)都采用以上步驟合成和提純。生物柴油制脂(或廢食用油)的醇解而制成的高級脂肪酸酯,備方法如圖1所示。作為柴油的替代燃料,在歐美國家已經形成較大的生產規模。生物柴油的經濟可行性、原料選擇和RCOOH 3 R'OH對甲苯磺酸RCOOR+ H,o生產工藝的優化及其特性、燃燒排放、毒性和生物R:C12H2sC14H29C16H33降解性等的研究在國內外已有許多報道。研究認為生物柴油作為柴油替代品,優勢明顯16。因此系統R: CH3 C2H5的研究各類生物柴油的熱值,黏度,溶解性能等基圖1生物柴油制備方法礎性質是有必要的。2結果與討論1實驗部分21生物柴油純度分析11儀器設備與試劑用GC-7900氣相色譜儀測得的月桂酸甲酯的氣SHR-15燃燒熱實驗裝置;SWCD精密數字溫相色譜圖如圖2所示。由GC7900工作站軟件分度溫差儀(均為南京桑力電子設備廠);GC-7900析出月桂酸甲酯的百分含量為9764%,表1所示氣相色譜儀;Dv3 ULTRA BROOKFIELD( Made in為用相同的方法制備的其它生物柴油的百分含USA);對甲苯磺酸(分析純),北京順義縣李遂量。由表可看出,產物中生物柴油含量均高于化工廠:無水碳酸鈉(分析純),上海虹光化工廠;95%,證明對甲苯磺酸作催化劑合成的生物柴油甲醇,乙醇,丙醇(均分析純),北京化工廠;柯的酯化率較高柏膠,國藥集團化學試劑有限公司;月桂酸,肉2.2生物柴油熱值的測定豆蔻酸,棕櫚酸(均分析純),天津市光復精細化熱值是衡量柴油等燃料性能的重要參數之工研究所。本實驗采用氧彈熱值測定法(GB/38488)測定12生物柴油的合成及提純不同生物柴油制品的熱值。裝置為SHR-15燃燒熱生物柴油一般由動、植物油和低碳醇反應獲實驗裝置和SWCD精密數字溫度溫差儀。表2所得。為對比不同生物柴油性能,本研究中我們以高示為月桂酸甲酯、肉豆蔻酸甲酯和棕櫚酸甲酯的熱級脂肪酸和醇為反應物制備了生物柴油。在安裝回值。為對比"V凵中國煤化工前市售0柴油流裝置的三口燒瓶中加入適量的月桂酸和過量的甲的熱值。由CNMHGL種生物柴油的醇,對甲苯磺酸作催化劑,加熱回流5小時后,常熱值均比0柴油熱值高,隨看高級脂肪酸碳原子數壓蒸餾回收未反應的甲醇。用5%碳酸鈉水溶液清的增加,其熱值呈現提高趨勢。說明以生物柴油為化工進2010年第29卷001000圖2月桂酸甲酯氣相色譜圖表1所合成生物柴油色譜分析含量表3月桂酸、肉豆蔻酸酯的運動黏度(40℃,mm2/s)月桂酸甲酯月桂酸乙酯肉豆蔻酸甲酯肉豆蔻酸乙酯0柴油月桂酸甲酯月桂酸乙酯肉豆蔻酸甲酯肉豆蔻酸乙酯97.6495.602.73.43.74.14.3表2月桂酸甲酯、肉豆蔻酸甲酯、棕櫚酸甲酯的24貝殼松脂丁醇值測定熱值生物柴油不僅是優質的替代燃料,也是重要的0柴油月桂酸甲酯肉豆蔻酸甲酯棕橢酸甲酯精細化工中間體。以生物柴油為原料可制備多種高4552.404.10附加值的精細化工產品。以生物柴油為原料經與表面活性劑復配而制備的新型高性能清洗液有望在高,且由于生物柴油金屬冶煉、各種機床清洗及工業洗滌劑領域中獲得的含氧量比0柴油高,燃燒可能更完全,所以一定廣泛應用。貝殼松脂丁醇值測定法可測定油漆、噴比例生物柴油的使用可有效抑制由于0"柴油燃燒漆及烴類溶劑的相對溶解能力。按照《烴類溶劑貝不完全而產生的環境污染。殼松脂丁醇值測定法》,在常溫(25℃)下,溶劑23運動黏度的測定的貝殼松脂丁醇值越高,表示該溶劑的溶解能力越黏度是衡量燃料制品使用性能的又一重要參強,反之則弱。本研究對所合成生物質柴油的溶解數。黏度參數的高低對于預測產品生產過程的工藝性能進行了初步探討。表4所示為棕櫚油甲酯中加控制、輸送性以及產品在使用時的操作性都具有重5%(質量分數)不同型號司班時的貝殼松脂丁要的指導意義,關系到石油制品的使用,儲存、運醇值。由表可看出,不同型號司班的加入可改變生輸的全過程。本研究釆用石油產品運動黏度測定法物柴油的溶解能力,司班60對棕櫚油甲酯溶解能力(GBT26588)測定生物柴油運動黏度。表3有明顯改善,而其它型號司班對棕櫚油甲酯溶劑能所示為月桂酸甲酯、月桂酸乙酯、肉豆蔻酸甲酯、力不具有明顯改善。表5所示為月桂酸甲酯與月桂肉豆蔻酸乙酯的運動黏度。由表可看出,隨著生酸乙酯按不同比例混合時的貝殼松脂丁醇值。由表可看出,純月桂酸乙酯的溶解性較純月桂酸甲酯好物柴油分子量的增大,其運動黏度提高,我們制備的生物柴油的運動黏度在相同溫度條件下比目兩種酯混合物的溶解性較單一純物質的溶解性更前市售0“柴油的運動黏度高,說明用這些生物柴表4棕櫚油甲酯中加入不同型號司班所測得油制品完全替代0"柴油有困難,資料顯示歐洲車中國煤化工用生物柴油黏度標準為35~50mm2s,由此可知司班型YHCNMHG我們制備的生物柴油的黏度符合該標準要求,通過95297557復配、降黏等措施可替代或部分替代0柴油。貝殼松脂丁醇值95.1982929028增刊邸海慶等:由生物質酸合成生物質柴油及其應用性能171表5月桂酸甲酯與月桂酸乙酯混合液的貝殼松脂丁醇值表面活性劑的復配或不同生物柴油的混合可獲得不甲酯:乙酯1:01:11:31:50:1同溶解能力的新型工業清洗劑貝殼松脂丁醇值1013213443122171148110433參考文獻[]巫淼鑫,鄔國英,等.大豆油生物柴油低溫流動性能影響的研究好,甲酯于乙酯1:1的混合對溶液溶解能力有明顯燃料化學學報,2005,33(6):698-702改善。有關生物柴油溶解性的進一步深入研究有待2]汪海波,徐群英幾種生物柴油的制備及流變學性能的比較燃另文詳細報道。料化學學報,2008,36(5):570576.3]楊麗特,朱金華,文慶珍.酸催化合成生物柴油的研究現狀門化3結論學與黏合,2007,29(2):126-130以高級脂肪酸為原料制備生物柴油可獲得高4]王昶,李青竹.生物柴油的開發與應用化學工業與工程,2008,5(6):548-553純度產品。月桂酸甲酯、肉豆蔻酸甲酯、棕櫚酸甲(s葛蘊珊,張世鷹,郝利君,等生物柴油在柴油機中的應用研究酯的熱值均比σ°柴油熱值高。黏度略高于0″柴油J內燃機工程,2004,25(2):12-14.但符合歐洲車用生物柴油黏度標準,通過復配、降6李世湖,聶風英,諸葉平生物柴油的應用現狀及發展前景世黏等措施可替代或部分替代0柴油。生物柴油通過界農業,2003,4446.7]藺建民,張永光,楊國勛,等柴油機燃料調和用生物柴油國家標精細加工,可獲得更高的附加值,通過與不同性能準的編制[石油煉制與化工,2007,38(3):27-32中國煤化工CNMHG
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