氧化钙固体碱催化剂的制备及在制备生物柴油中的应用

实验研究了碳酸钙、氢氧化钙和氧化钙在催化大豆油和甲醇酯交换制备生物柴油的催化活性,并以轻质碳酸钙为原料,经过高温焙烧制备了氧化钙固体碱催化剂,考察了焙烧温度和焙烧时间对催化剂催化活性高低的影响。选取活性最高的氧化钙催化大豆油和甲醇制备生物柴油,利用气相色谱仪检测生成物中甲酯的含量来计算生物柴油的收率,结果表明:催化剂用量为大豆油质量的3.5%、醇油摩尔比为10∶1、回流时间为3.5 h,生物柴油收率可高达97.3%。通过实验进一步证明:在同一反应条件下短链醇的直链越短,支链越少,生物柴油收率越高。     

固体酸催化大豆油甲酯化制备生物柴油的研究

以甲醇和大豆油为原料,以固体酸为催化剂,通过酯交换反应制备生物柴油.考察了反应时间、反应温度、催化剂用量和醇油摩尔比各单因素对生物柴油产率的影响,得到最佳工艺条件:反应时间3.5 h,反应温度70℃,催化剂用量为大豆油质量的6.0%,醇油摩尔比为7:1,生物柴油产率可达93.5%.     

大豆油酯交换制备生物柴油的研究

利用K2CO3和Al2O3制备固体碱催化剂,将它用于大豆油和甲醇酯交换制备生物柴油.通过实验考察醇油摩尔比,催化剂用量,反应温度和反应时间4个工艺条件对生物柴油产率的影响,最后确定最佳的反应条件为:醇油摩尔比9:1,催化剂用量2%,温度60℃,反应时间4h,在此条件下得到的生物柴油产率为72.3%.     

负载型固体碱催化制备生物柴油的研究

以负载型固体碱(KF/Al2O3、KNO3/Al2O3和K2CO3/Al2O3)作催化剂,菜籽油与甲醇通过酯交换反应制备生物柴油,系统地研究了催化剂制备条件及酯交换条件对产物收率的影响.结果表明:以上3种催化剂都可以较好地催化酯交换反应,其中负载KF催化剂的催化效果更好一些.当催化剂焙烧温度为873 K、负载物和载体的质量比为0.15~0.20时制备的催化剂活性最强,用此催化剂催化酯交换反应,当醇油摩尔比为12∶1~10∶1、催化剂用量为2%~3%、时间为60 min、温度为333~338 K时,生物柴油收率可达85%~87%.     

LDO催化大豆油制备生物柴油的研究

为解决生物柴油酯交换过程中的产物与催化剂分离问题,制备了镁铝复合氧化物(LDO),以镁铝复合氧化物为催化剂催化大豆油和甲醇酯交换反应制备生物柴油,通过正交试验考察反应温度、醇油物质的量比、催化剂用量、反应时间等因素对制备过程的影响,优化制备工艺.研究表明:镁铝复合氧化物可以用于以大豆油甲醇为原料酯交换反应制备生物柴油工...     

生物柴油及其衍生物烷醇酰胺的合成工艺

以棉籽油为原料,由酯交换方法制备生物柴油,将精制的生物柴油用于合成1:1.1型的表面活性剂烷醇酰胺,并对其合成工艺条件进行了优化.结果表明:棉籽油与甲醇在NaOH催化剂作用下,制备生物柴油的最佳条件是,甲醇与棉籽油摩尔比为6:1,反应时间40 min,反应温度40℃,催化剂质量为棉籽油质量的0.8%;由生物柴油与二乙醇胺反应,制备1:1.1型表面活性剂烷醇酰胺的最佳反应条件是,首先加入摩尔比为1:0.6的生物柴油与二乙醇胺反应,反应时间为3 h,反应温度为130 ℃,再加入生物柴油质量为1.0%的NaOH催化剂和剩下的二乙醇胺,在70℃下保温3 h,制得的烷醇酰胺活性物含量为95%～96%.     

大豆油酯交换法制备生物柴油

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.研究了醇油摩尔比、催化荆质量分数、反应时间、反应温度等对反应产率的影响.采用红外光谱表征产品.实验结果表明,当醇油摩尔比5.9:1,反应时间2 h,催化荆用量为原料油质量的0.99%,反应温度65℃时,生物柴油的收率最高,为87%.     

酯交换法制备生物柴油的研究

采用大豆油在固体碱催化剂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、反应温度对反应产率的影响。实验结果表明，醇油物质的量比为6：1、催化剂质量分数1％、反应时间1h、反应温度600℃为最优操作因素。     

固体酸Zr(SO4)2·4H2O催化制备生物柴油

采用新型固体酸Zr(SO₄)₂·4H₂O替代传统的液体酸、碱催化剂，催化大豆油与甲醇的酯交换反应，制备生物柴油。考察了醇油摩尔比，催化剂用量，反应时间等因素对转化率的影响。采用气相色谱跟踪反应进程中各组分含量分布。优化出该反应最适宜的操作条件为：醇-油摩尔比6∶1，催化剂用量占原料油质量的3%，反应时间6h，反应温度65℃.在此条件下生物柴油的收率可达96.6%。制得的生物柴油与中国0^#柴油(GB 252—1994优级品)的主要性能指标接近。     

基于均匀设计的生物柴油最优制备工艺参数研究

以均匀设计法安排试验,对大豆油在酯交换反应下制备生物柴油的工艺进行了研究.为获得最优制备工艺参数,考查了n(醇)∶n(油)(3∶1～8∶1)、催化剂质量分数(0.4%～1.4%)、反应温度为(45～70℃)、反应时间(40～140min)及其交互作用对生物柴油产率和原料转化率的影响.结果表明:n(醇)∶n(油)、催化剂用量可显著地影响生物柴油的产率和原料转化率.同时甲醇与反应温度、催化剂与反应时间之间存在对抗效应,而甲醇与反应时间、催化剂与反应温度、反应温度与反应时间之间则存在协同作用.利用回归分析和BP神经网络,确定最优工艺参数为:n(醇)∶n(油)=6∶1;催化剂质量分数1.0%;反应温度45℃;反应时间30min.经液相色谱仪测定,生物柴油产率高达97.6%.     

Zr-0．5-550固体碱催化大豆油制备生物柴油的研究

利用浸渍法,以ZrO2为载体,Na2CO3为负载物,制备了Zr-0．5-550固体碱纳米催化剂,考察催化剂制备条件对催化活性的影响,结果表明：nZs/nNs（物质的量比）为0．5,煅烧温度为550℃时,制备的催化剂的活性最佳．同时研究利用该催化剂催化大豆油制备生物柴油的工艺条件,结果表明：醇油物质的量比12：1、催化剂用量5．0％、反应时间4h和反应温度60℃,生物柴油的产率可达97．96％．该催化剂具有催化活性高和良好的重复使用性．     

KOH/Al_2O_3固体碱催化酯交换合成生物柴油的研究

采用等体积浸渍法制备了KOH/Al_2O_3负载型固体碱催化剂,并将其用于菜籽油与甲醇酯交换法合成生物柴油的研究;分别考察了催化剂附载量、煅烧温度、醇油摩尔比、反应温度、反应时间等条件对生物柴油产率的影响;结果表明:用等体积浸渍法,在400℃煅烧5 h,制得负载量为20%(w)的KOH/Al_2O_3催化剂.当催化剂用量为5%(w),醇油摩尔比为12:1,在60℃下反应2 h后,生物柴油产率高达92.3%(w).运用X-射线衍射、比表面积测定等手段对催化剂结构进行了表征,结果表明催化剂的活性与其晶相和比表面积密切相关.     

膨润土负载型固体酸催化剂催化合成生物柴油

以自制固体酸催化剂ZnCl2/膨润土催化大豆油制备生物柴油,考察了反应条件对生物柴油产率的影响.结果表明:在ZnCl2负载量30%、催化剂用量5%、醇油物质的量比10∶1、反应温度65℃和反应时间5h时,生物柴油的产率可以达到82%以上.自制生物柴油的性能指标完全达到0#普通柴油标准和柴油机燃料调和用生物柴油标准要求.     

利用大豆酸化油合成生物柴油的工艺研究

采用大豆酸化油在催化剂浓硫酸的作用下与甲醇发生酯化反应制备脂肪酸甲酯（生物柴油）,研究了醇油摩尔比,催化剂质量分数,反应时间,反应温度等对产物收率的影响。通过正交试验得到最佳反应条件：醇油摩尔比16：1,催化剂质量分数2％,反应时间8h,反应温度70℃。在最佳条件下,酸化油酸值由128降至5．6,酯化率达到95．6％,生物柴油的收率为68．0％。     

膨润土负载磷钨酸催化制备生物柴油

将膨润土经过酸化处理,采用浸渍法制得膨润土负载磷钨酸催化剂,并以此催化餐饮废油与甲醇反应制备生物柴油.考察了磷钨酸负载量和酯交换反应条件对餐饮废油转化率的影响.结果表明:磷钨酸负载量为35%,在反应温度80℃、醇油物质的量比12:1、催化剂用量为原料油质量的5%时,反应6 h,转化率可以达到90%以上.膨润土负载型催化剂活性高,稳定性好,可重复使用.     

离子液体[Hnmp]HSO_4催化菜籽油制备生物柴油

制备了具有酸性功能的离子液体[Hnmp]HSO4,并用其催化菜籽油酯交换制备生物柴油.该离子液体表现出良好的催化活性及稳定性.在醇油比为8∶1、反应温度(100±2)℃、反应时间5h和[Hnmp]HSO4的用量为菜籽油质量的8%时,生物柴油收率可达85.4%.并且该离子液体有较好的稳定性,循环使用4次后仍有较高的催化性能.     

固体超强酸S2O2-8/Fe2O3-ZrO2-La2O3催化制备生物柴油

用沉淀—浸渍法制备固体超强酸S₂O^2-₈/Fe₂O₃-ZrO₂-La₂O₃催化剂，通过XRD和FTIR对其结构进行表征。将该催化剂用于催化制备生物柴油并考察了反应条件对生物柴油产率的影响。结果表明，当Fe、Zr和La的摩尔比为1∶0.42∶0.075时，催化剂活性最高。其催化制备生物柴油的最佳工艺条件为，催化剂用量为菜籽油质量的2%，醇和油的摩尔比为12∶1，反应温度为220℃，反应时间为10h，产率可达90.3%。催化剂重复使用5次反应时间达50h，产率仍达83%。GC-MS表征表明制得的生物柴油的纯度较高。     

Synthesis of biodiesel from rapeseed oil using K2O/ γ -Al2O3 as nano-solid-base catalyst

Nano-solid-base catalyst K₂O/γ-Al₂O₃ was prepared and adopted for the synthesis of biodiesel by transesterification of rapeseed oil with methanol. The particle diameter of the catalyst was about 50 nm, which was measured by transmission electron microscopy (TEM). The variables affecting the yield of biodiesel during transesterification, such as mass ratio of KNO₃ to γ-Al₂O₃, calcination temperature, calcination time, and catalyst content, molar ratio of methanol to oil, reaction temperature and reaction time were investigated. The catalyst obtained by calcining a mixture of KNO₃ and γ-Al₂O₃ at 600 °C for 3 h, was found to be the optimum one, which gave the highest catalytic activity in reaction. With 3% (m _catalyst/m _oil) catalyst, when the transesterification carried out at a molar ratio of methanol to oil 12:1, a reaction temperature of 70 °C, and a reaction time of 3 h, yield of 94% was achieved. Foundation item: Supported by the National High-Technology Research and Development Program of China (863 Program) (2007AA100703)