固體酸催化廢棄油脂裂解油酯化反應研究.pdf

1、生物燃油作為傳統(tǒng)石化柴油的替代產(chǎn)品，具有可再生、綠色環(huán)保和無需改造發(fā)動機等特點，而且生物燃油的研發(fā)對緩解能源危機，保障能源安全和保護生態(tài)環(huán)境具有非常重要的意義。本論文探索了利用廢棄油脂為原料，經(jīng)高溫熱解，再將裂解油甲酯化制備生物燃油，研究了廢棄油脂裂解油酯化產(chǎn)物的性能，為廢棄油脂的深加工利用提供了良好的催化劑，同時也為改進生物燃油的制備工藝奠定了基礎(chǔ)。
　　以固體酸SO42-/ZrO2為催化劑催化廢棄油脂裂解油的甲酯化反應。研究了

2、鋯源、焙燒溫度及焙燒時間對催化劑活性的影響，分別采用氨氣吸附程序升溫脫附（NH3-TPD）和吡啶紅外(Py-IR)對固體酸SO42-/ZrO2的酸性和酸型進行分析。采用GC-MS技術(shù)對廢棄油脂裂解油及酯化產(chǎn)物的組成進行了表征，并對酯化產(chǎn)物的性能進行了考察。實驗結(jié)果表明:以ZrOCl2為鋯源，550℃焙燒4h所得固體酸SO42-/ZrO2的催化活性較好，性能較穩(wěn)定，酯化產(chǎn)物的各項性能均與傳統(tǒng)工藝制備的生物燃油，與0#柴油相近。通過單因素試

3、驗和正交試驗考察了反應時間、反應溫度、物料比和催化劑用量對SO42-/ZrO2催化廢棄油脂裂解油酯化反應的影響并得到了較佳反應條件:m(SO42-/ZrO2)∶m(油)=5％，反應溫度100℃，反應時間4h，m（甲醇）∶m（油）=1.25∶1，m（油）=3g。對SO42-/ZrO2催化廢棄油脂裂解油酯化反應的動力學進行了研究，結(jié)果表明，SO42-/ZrO2催化橡膠籽油裂解油酯化反應的反應級數(shù)為1.058，Arrhenius方程式為k1=

4、7.711×106e-47.913/RT。SO42-/ZrO2催化地溝油裂解油酯化反應為零級反應，Arrhenius方程式為k=48.627×e-19.721/RT。
　　以Zr(SO4)2/SBA-15介孔分子篩為催化劑催化橡膠籽油裂解油的甲酯化反應?？疾炝虽喸春弯喸从昧繉r(SO4)2/SBA-15催化性能的影響，分別采用NH3-TPD和Py-IR對Zr(SO4)2/SBA-15的酸性和酸型進行分析，采用X-射線衍射和N2吸

5、附-脫附技術(shù)對Zr(SO4)2/SBA-15的結(jié)構(gòu)進行了表征。實驗結(jié)果表明:以Zr(SO4)2的為鋯源，其用量為Zr(SO4)2和SBA-15總用量的40％時，Zr(SO4)2/SBA-15介孔分子篩的催化活性較好，性能較穩(wěn)定。通過對反應條件考察，得到較佳的反應條件為m(SO42-/ZrO2)∶m(油)=5％，反應溫度100℃，反應時間40min，m（甲醇）∶m（油）=1.25∶1，m（油）=3g。相對于SO42-/ZrO2催化劑，反應