高酸價油脂制備生物柴油及甘油精制技術的研究.pdf

1、本論文在綜述了國內外生物柴油制備的基礎上，對高酸價油脂如餐飲廢油、酸化油和地溝油制備生物柴油的路線、動力學影響因素、不同油脂成份結構與生物柴油低溫性能關系進行了系統(tǒng)的研究,探索了生物柴油降凝的方法，并對制備生物柴油過程產(chǎn)生的副產(chǎn)物甘油的精制技術進行了深入細致的探索。研究的主要內容及結果歸納如下：
　　通過選用硫酸、磷酸、對甲苯磺酸、三氯化鐵、SO42-/ZrO2等酸性催化劑作為預酯化反應催化劑進行比較，研究表明對甲苯磺酸催化活性好

2、，預酯化反應時間短，幾乎不溶解于油脂而溶解于甲醇，預酯化反應后油脂無需水洗直接進入堿催化酯交換反應，催化劑隨甲醇一起分出，脫水之后可以直接加入下一次預酯化反應，能夠回收部分催化劑，工業(yè)化應用能夠降低生產(chǎn)成本，有利于環(huán)境保護。
　　研究了動力學影響因素醇酸摩爾比、催化劑用量、反應溫度、反應時間對預酯化反應的影響，通過正交實驗，考察各反應因素對預酯化反應影響的大小，找出了預酯化工藝的最佳條件，實驗結果表明，各因素對預酯化反應影響大小依

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

4、間1h。
　　考察了油脂酸價對堿催化酯交換的影響，發(fā)現(xiàn)隨著酸價升高生物柴油得率明顯下降，水洗乳化現(xiàn)象越來越嚴重，當油脂酸價高于4mg/g時,酯交換油脂水洗分層困難，不能直接進行堿催化酯交換制備生物柴油，必須經(jīng)過預酯化降低酸價才能達到要求。
　　研究了生物柴油低溫流動性能與自身組分含量和分子結構的關系，得出生物柴油低溫性能隨其所含脂肪酸甲酯碳鏈變長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、達到一定的改善生物柴油低溫性能的目的。
　　對副產(chǎn)物甘油的精制進行了系統(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、反應溫度和反應時間對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量的11％，水作為溶劑用量為原料質量的20％，反應溫度60℃，反應時間20min，在最佳的酸處理條件下重復實驗，得到酸處理甘油回收率98.3％?？疾炝藟A中和過程中溶液PH對甘油回收率的影響，實