高酸價(jià)油脂制備生物柴油及甘油精制技術(shù)的研究.pdf

1、本論文在綜述了國內(nèi)外生物柴油制備的基礎(chǔ)上，對(duì)高酸價(jià)油脂如餐飲廢油、酸化油和地溝油制備生物柴油的路線、動(dòng)力學(xué)影響因素、不同油脂成份結(jié)構(gòu)與生物柴油低溫性能關(guān)系進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,探索了生物柴油降凝的方法，并對(duì)制備生物柴油過程產(chǎn)生的副產(chǎn)物甘油的精制技術(shù)進(jìn)行了深入細(xì)致的探索。研究的主要內(nèi)容及結(jié)果歸納如下：
　　通過選用硫酸、磷酸、對(duì)甲苯磺酸、三氯化鐵、SO42-/ZrO2等酸性催化劑作為預(yù)酯化反應(yīng)催化劑進(jìn)行比較，研究表明對(duì)甲苯磺酸催化活性好

2、，預(yù)酯化反應(yīng)時(shí)間短，幾乎不溶解于油脂而溶解于甲醇，預(yù)酯化反應(yīng)后油脂無需水洗直接進(jìn)入堿催化酯交換反應(yīng)，催化劑隨甲醇一起分出，脫水之后可以直接加入下一次預(yù)酯化反應(yīng)，能夠回收部分催化劑，工業(yè)化應(yīng)用能夠降低生產(chǎn)成本，有利于環(huán)境保護(hù)。
　　研究了動(dòng)力學(xué)影響因素醇酸摩爾比、催化劑用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間對(duì)預(yù)酯化反應(yīng)的影響，通過正交實(shí)驗(yàn)，考察各反應(yīng)因素對(duì)預(yù)酯化反應(yīng)影響的大小，找出了預(yù)酯化工藝的最佳條件，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，各因素對(duì)預(yù)酯化反應(yīng)影響大小依

3、次為反應(yīng)溫度、催化劑用量、醇酸摩爾比和反應(yīng)時(shí)間,預(yù)酯化最優(yōu)化的工藝條件為：醇酸摩爾比8:1，催化劑用量2％，反應(yīng)時(shí)間120min，反應(yīng)溫度70℃，此條件下酸價(jià)100mg/g的油脂經(jīng)過預(yù)酯化酸價(jià)能夠降低到堿催化酯交換的要求。
　　優(yōu)化了預(yù)酯化工藝，預(yù)酯化反應(yīng)采用分段反應(yīng)工藝,通過反應(yīng)過程中蒸出甲醇帶走反應(yīng)生成的水,脫水效果明顯，使反應(yīng)之后分出的甲醇含水率較低，可以直接用于下一次預(yù)酯化反應(yīng)。分段預(yù)酯化工藝較直接回流預(yù)酯化反應(yīng)縮短反應(yīng)時(shí)

4、間1h。
　　考察了油脂酸價(jià)對(duì)堿催化酯交換的影響，發(fā)現(xiàn)隨著酸價(jià)升高生物柴油得率明顯下降，水洗乳化現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，當(dāng)油脂酸價(jià)高于4mg/g時(shí),酯交換油脂水洗分層困難，不能直接進(jìn)行堿催化酯交換制備生物柴油，必須經(jīng)過預(yù)酯化降低酸價(jià)才能達(dá)到要求。
　　研究了生物柴油低溫流動(dòng)性能與自身組分含量和分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系，得出生物柴油低溫性能隨其所含脂肪酸甲酯碳鏈變長(zhǎng)和飽和脂肪酸甲酯含量增大而降低。通過冷凍過濾、與柴油摻混使用和添加環(huán)氧化油脂能夠

5、達(dá)到一定的改善生物柴油低溫性能的目的。
　　對(duì)副產(chǎn)物甘油的精制進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，考察了酸處理過程中酸溶液的選擇、PH值、溶劑的選擇、溶劑的用量、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間對(duì)酸處理甘油回收率的影響，得出酸處理最佳的工藝條件：50％的硫酸用量為粗甘油樣質(zhì)量的11％，水作為溶劑用量為原料質(zhì)量的20％，反應(yīng)溫度60℃，反應(yīng)時(shí)間20min，在最佳的酸處理?xiàng)l件下重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到酸處理甘油回收率98.3％?？疾炝藟A中和過程中溶液PH對(duì)甘油回收率的影響，實(shí)