鉬基催化劑催化油脂和脂肪酸合成生物柴油的研究.pdf

1、生物柴油是由油脂與醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)得到的綠色環(huán)保新能源。固體酸催化劑可同時(shí)催化酯化和酯交換反應(yīng)制備生物柴油，具有對(duì)原料要求低、催化劑易分離、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，日益得到人們的廣泛重視。本課題首次提出將MoO3固體酸催化劑應(yīng)用于催化合成生物柴油，在不銹鋼反應(yīng)器中，分別考察了催化劑在大豆油-甲醇酯交換反應(yīng)體系和油酸.甲醇酯化反應(yīng)體系中活性情況；同時(shí)，以WO3參雜改性MoO3為催化劑，考察了其在蓖麻油-甲醇酯交換反應(yīng)體系的活性情況，主要結(jié)論如下

2、：
　　 1.MoO3催化大豆油-甲醇酯交換反應(yīng)合成生物柴油，在固體催化劑投入量2wt.%，醇油摩爾比9:1，反應(yīng)溫度150℃，反應(yīng)時(shí)間5h，生物柴油催化得率在85%以上。MoO3催化劑對(duì)高酸值油脂原料表現(xiàn)穩(wěn)定，對(duì)酸值高達(dá)150mgKOH原料油，150℃反應(yīng)5h，甲酯得率可達(dá)90%以上。催化劑重復(fù)使用十次，活性下降不到12%。XRD、SEM等分析表明，MoO3催化劑活性下降可能由油脂包覆催化劑表面，或者催化劑表面形成積炭，覆蓋了

3、催化劑部分活性位點(diǎn)所致，經(jīng)過簡(jiǎn)單焙燒處理，催化劑可恢復(fù)活性。
　　 2.MoO3催化油酸-甲醇酯交換反應(yīng)，在醇油比9:1，催化劑用量為油重的1wt.%，反應(yīng)溫度為150℃條件下，3h后轉(zhuǎn)化率超過95%。XPS分析表明MoO3中部分Mo6+反應(yīng)過程中會(huì)被還原為Mo4+，從而導(dǎo)致催化劑流失，極性及還原性物質(zhì)的存在是MoO3催化劑被還原流失的必要原因。選擇Bi2O3參雜改性MoO3，XRD、XPS分析表明，參雜的金屬氧化物會(huì)與MoO3

4、形成復(fù)合物，可以明顯抑制MoO3催化劑的流失。
　　 3.WO3參雜改性MoO3催化劑用于蓖麻油-甲醇酯交換反應(yīng)合成生物柴油，在固體催化劑投入量2wt.%，醇油質(zhì)量比1.5:1，反應(yīng)溫度150℃，反應(yīng)時(shí)間5h，生物柴油得率可達(dá)85%以上。改性催化劑對(duì)高水分含量及高酸值原料油制備生物柴油表現(xiàn)穩(wěn)定，原料油水分含量在10wt.%時(shí)甲酯得率仍在78%以上；原料油酸值在80mgKOH左右，生物柴油得率接近87%，酸值在2mgKOH以下。重