生物柴油简介

介绍了生物柴油作为燃料的性质、制备生物柴油的原料和生产方法。     

钙镁负载型固体碱催化剂制备生物柴油

固体碱催化剂;酯交换反应;脂肪酸甲酯;生物柴油     

生物柴油替代混合物化学动力学模型构建及路径分析

以癸酸甲酯(C11H22O2)和正庚烷(nC7H16)作为生物柴油替代混合物,通过相对分子质量、低热值以及含氧量与实际生物柴油对比确定两种组分按摩尔比1:1混合,并在此基础上构建了一个由691种组分、3226个基元反应组成的生物柴油替代混合物的化学动力学机理.在激波管条件下该机理计算的着火延迟与实验数据吻合很好;在发动机条件下该机理计算的缸内压力与实验值吻合很好,CO、未燃碳氢和NOx与实验结果趋势一致.此外,本文还对替代混合物的低温反应动力学过程进行了分析,结果表明癸酸甲酯脱氢产物主要为MD2J和MDMJ.MD2J在低温阶段的主要消耗途径除了加氧之外,还有与正庚烷基(C7H15-1)第一次加氧产物(C7H15O2-3)进行交叉反应;发生分解反应生成MP2D及与氧发生脱氢反应生成MD2D.另一种主要脱氢产物MDMJ在低温阶段的主要消耗途径为通过同分异构转化为MD2J和MD3J.     

基于植物油的润滑油基础油及添加剂合成研究

综述了植物油用作润滑油基础油的改性方法,包括提高植物油中油酸含量的生物改性方法、减少植物油分子不饱和度和提高植物油分子支化度的化学改性方法以及加入硼酸类添加剂或氮化硼纳米粒子等添加剂改性方法;通过在植物油分子中引入功能性官能团以及与其他单体聚合等方法可由植物油合成润滑油添加剂,提高油品的增黏、降凝和抗磨等性能。      

超声波辅助固体酸催化塔尔油脂肪酸制备生物柴油

将强酸性阳离子交换树脂加入塔尔油脂肪酸和甲醇混合液中,并在超声波辐射辅助下得到生物柴油,对生物柴油的制备工艺和性能进行研究,同时建立动力学模型。结果表明,超声波辐射的辅助强化,能有效提高生物柴油的得率;在反应温度65℃、反应时间1h、甲醇与TOFA摩尔比为10∶1、脱水剂用量为TOFA6%、树脂NKC-9用量为TOFA40%的最佳工艺条件下,反应平衡常数可达11.18,生物柴油得率为90.0%。建立的动力学模型补充了超声波辐射辅助酯化反应动力学参数,并用此模型解释了各工艺参数呈现的规律。以廉价的制浆黑液回收物塔尔油脂肪酸为原料制备生物柴油,能有效地降低生物柴油价格,提高其市场竞争力,实现塔尔油高附加值利用,具有良好的发展前景。     

固定床中树脂催化油脂副产物制备生物柴油

以棕榈油脱臭馏出物(PFAD)和无水乙醇为原料,强酸性阳离子交换树脂为固体酸催化剂,在自制的固定床反应器中进行酯化反应,成功合成了脂肪酸乙酯(生物柴油).固定床反应器尺寸为φ1.62 cm×72.7 cm.结果表明,酯化反应的最佳物料比为n(乙醇)/n(PFAD)=13.2;反应温度在乙醇正常沸点783℃以下时,反应温度越高,酯化率越大;酯化率随催化接触时间增大而增大,但增大速度逐渐趋缓.当在常压下,75℃反应55min时,脂肪酸乙酯的一次转化率可达76%左右.     

固定床中树脂催化油脂副产物制备生物柴油

以棕榈油脱臭馏出物(PFAD)和无水乙醇为原料,强酸性阳离子交换树脂为固体酸催化剂,在自制的固定床反应器中进行酯化反应,成功合成了脂肪酸乙酯(生物柴油).固定床反应器尺寸为Φ1.62cm×72.7cm.结果表明,酯化反应的最佳物料比为n(乙醇)/n(PFAD)=13.2;反应温度在乙醇正常沸点78.3℃以下时,反应温度越高,酯化率越大;酯化率随催化接触时间增大而增大,但增大速度逐渐趋缓.当在常压下,75℃反应55min时,脂肪酸乙酯的一次转化率可迭76%左右.     

固体碱KF/Sm2O3催化菜籽油制备生物柴油

以菜籽油为原料,研究了负载型固体碱催化剂KF/Sm2O3在酯交换制备生物柴油过程中的催化活性.用气相色谱法对酯交换产物进行分析,并用CO2-TPD,XRD,Ramaa等技术对催化剂进行了表征.当催化剂焙烧温度为873 K,KF负载量为15%,甲醇跟菜籽油的计量比为12:1,催化剂用量为菜籽油质量的3%,反应温度为338 K,反应时间为1 h时,生物柴油产率达到95.1%.     

生物柴油替代混合物化学动力学模型构建及路径分析

以癸酸甲酯(C₁₁H₂₂O₂)和正庚烷(nC₇H₁₆)作为生物柴油替代混合物,通过相对分子质量、低热值以及含氧量与实际生物柴油对比确定两种组分按摩尔比1：1混合,并在此基础上构建了一个由691种组分、3226个基元反应组成的生物柴油替代混合物的化学动力学机理. 在激波管条件下该机理计算的着火延迟与实验数据吻合很好;在发动机条件下该机理计算的缸内压力与实验值吻合很好,CO、未燃碳氢和NOx与实验结果趋势一致.此外,本文还对替代混合物的低温反应动力学过程进行了分析,结果表明癸酸甲酯脱氢产物主要为MD2J和MDMJ. MD2J在低温阶段的主要消耗途径除了加氧之外,还有与正庚烷基(C₇H₁₅-1)第一次加氧产物(C₇H₁₅O₂-3)进行交叉反应;发生分解反应生成MP2D及与氧发生脱氢反应生成MD2D. 另一种主要脱氢产物MDMJ在低温阶段的主要消耗途径为通过同分异构转化为MD2J和MD3J.     

钾霞石固体碱催化豆油酯化反应制备生物柴油

采用共沉淀法制备了钾霞石,用于催化豆油和甲醇酯化反应,在煅烧温度1 200℃,得到单一的钾霞石物相.钾霞石表面多孔,孔径分布为0.2到1.0 μm,有利于反应物分子的内扩散和接触活性位;同时对反应温度、反应时间、催化剂用量以及催化剂Li含量进行了系统研究.反应温度120 ℃,醇油摩尔比12:1,反应时间2 min,催化...     

润滑油对轮胎主要成分催化裂解行为的影响

本文研究了润滑油对轮胎的重要组成原料:天然橡胶、聚丁二烯橡胶和丁苯橡胶催化裂解行为的影响.研究发现润滑油的加入明显增强了催化剂ZSM-5对聚丁二烯橡胶的催化裂解作用:液体收率从69.0％提高到83.4％,残渣收率从17.0％降至3.2％;润滑油的加入也提高了丁苯橡胶催化裂解的反应速率,液体产物中的轻油组分由67.5％增...     

Ca/Al固体碱催化菜籽油制备生物柴油

采用共沉淀法制备了Ca/Al复合氧化物固体碱催化剂,考察了沉淀剂种类、Ca/Al摩尔比、沉淀温度、溶液pH值、老化时间和焙烧温度等制备条件对其催化剂活性的影响。采用正交实验方法得到制备Ca/Al复合固体碱催化剂前躯体的最佳制备条件为,沉淀剂NaOH,Ca/Al摩尔比为3,沉淀温度为60 ℃,沉淀过程中pH值保持在10,在90 ℃老化18 h。在该最优条件下制备的催化剂前驱体主要以Ca₄Al₂O₆(NO₃)₂·10H₂O晶相存在,在N₂气保护下300 ℃焙烧2 h后,催化剂形成高分散钙铝复合氧化物,且碱性强度达到26.5以上。在催化菜籽油和甲醇的酯交换反应中,菜籽油的转化率达到95%,脂肪酸甲酯的质量分数为95.9%。     

固体碱催化剂K_2CO_3/Al_2O_3的制备及其催化餐饮废油制生物柴油的性能

采用浸渍法制备了K2CO3/Al2O3固体碱催化剂,考察了活性组分负载量、焙烧温度、焙烧时间等制备条件对催化剂在催化餐饮废油合成生物柴油的酯交换反应中催化活性的影响,并对其进行了FT-IR、XRD、TG-DTG、SEM和BET表征分析。实验结果表明,所制备的催化剂在催化餐饮废油合成生物柴油的酯交换反应中表现出良好的活性,在活性组分K2CO3负载量为50%、焙烧温度500℃、焙烧时间3 h的条件下制备的催化剂催化酯交换反应时,生物柴油产率可达86.70%。催化剂表征结果显示,K2CO3/Al2O3催化活性是因K2CO3与Al2O3经高温焙烧产生新的晶相有关。催化剂重复使用4次,生物柴油产率仍在75%以上。制得的生物柴油产品质量达到国家生物柴油B100标准。     

Fe-Ca磁性固体碱催化剂上菜籽油酯交换反应

采用原位沉淀法合成了双功能磁性固体碱催化剂CaO·γ-Fe₂O₃,用于催化菜籽油酯交换反应制备生物柴油。利用XRD、BET、TG-DTA、SEM和VSM对催化剂进行了表征,用ICP-AES对产物脂肪酸甲酯(FAME)中Ca、Fe残留量进行了测定。结果表明,Fe和Ca两种组分间有较好复合,催化剂显示出较好的磁学性能,饱和磁化率达到45.7emu/g,明显高于文献报道的磁性碱催化剂。在温和的反应条件(常压、64℃、催化剂加入量为油重的2.5%、醇油摩尔比15、转速750r/min)下,反应2h,重复使用前三次酯交换反应转化率都维持在95%左右。     

CaO-MgO@CoFe_2O_4磁性固体碱的制备及其大豆油酯交换反应催化性能

以草酸盐为前驱体采用两步法制备了一种以CaO-MgO作为活性组分,以CoFe_2O_4作为磁核的磁性固体碱催化剂,并用于大豆油与甲醇的酯交换反应合成生物柴油。对制备的磁性固体碱催化剂进行了磁滞回线、X-射线衍射(XRD)、CO_2-TPD及透射电镜(TEM)表征。考察了不同核壳物质的量比、焙烧温度、反应温度、反应时间、醇油物质的量比以及催化剂用量等因素对大豆油转化为生物柴油产率的影响。结果表明,采用核壳物质的量比为1∶6、焙烧温度为700℃所制备的CaO-MgO@CoFe_2O_4催化剂,当醇油物质的量比为12、催化剂用量为大豆油质量的1.0%时,在65℃下反应时间3 h,生物柴油收率高达97.1%。该催化剂具有较好的重复利用性能,重复利用四次后生物柴油的收率仍可达90%。     

Synthesis and characterization of Mannich base monophenolate lanthanide complexes and their application in ring‐opening polymerization of ε‐caprolactone

A series of Mannich base monophenol ligands [2,4‐^tBu₂‐6‐CH₂NMe₂‐PhOH ( HA ), 2,4‐^tBu₂‐6‐CH₂NEt₂‐PhOH ( HB ), 2,4‐^tBu₂‐6‐CH₂Py‐PhOH ( HC ), 2‐^tBu‐4‐Me‐6‐CH₂Py‐PhOH ( HD ), 4‐^tBu‐2,6‐(CH₂Py)₂‐PhOH ( HE )] were synthesized by Mannich reaction using phenol and formaldehyde reacting with secondary amine. A series of homoleptic lanthanide complexes [LaA₃ ( 1 ), GdA₃ ( 2 ), LaB₃ ( 3 ), GdB₃ ( 4 ), LaC₃ ( 5 ), GdC₃ ( 6 ), LaD₃ ( 7 ), GdD₃ ( 8 ), LaE₃ ( 9 ), GdE₃ ( 10 )] were prepared by amine elimination reactions of the ligands with Ln[N(SiMe₃)₂]₃ (Ln = La, Gd). Complexes 1 , 3 , 5 , 7 and 9 were all characterized using NMR spectra, and the structures of complexes 3 and 5 were determined using single‐crystal X‐ray diffraction. Complexes 3 and 5 are isostructural, and the lanthanum center exhibits a distorted octahedral geometry, in which the O(1), O(2) and O(3) atoms occupy three positions and N(1), N(2) and N(3) atoms occupy the other three positions. All complexes were characterized using elemental analysis and infrared spectra. The catalytic properties of complexes 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 for the ring‐opening polymerization of ε‐caprolactone were studied, and the results show that all complexes are efficient initiators for this ring‐opening polymerization reaction. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

两相溶剂萃取黄连木籽油制备生物柴油

以黄连木籽为原料,采用乙醇/异己烷两相不互溶溶剂对其进行萃取处理.考察了乙醇／异己烷体积比、萃取温度和萃取时间对萃取过程的影响.通过实验确定最佳的萃取条件为,黄连木仁粉50 g,乙醇异己烷总体积300 mL,乙醇/异己烷体积比为50∶50,萃取温度40℃,萃取时间30 min.在此条件下,黄连木籽油出油率达到99.5％...     

Controlled synthesis and chemical modification of unsaturated aliphatic (Co)polyesters based on 6,7‐dihydro‐2(3H)‐oxepinone

A pure unsaturated cyclic ester, 6,7‐dihydro‐2(3H)‐oxepinone (DHO2), was prepared by a new synthetic route. The copolymerization of DHO2 with ?‐caprolactone (?CL) was initiated by aluminum isopropoxide [Al(OⁱPr)₃] at 0 °C as an easy way to produce unsaturated aliphatic polyesters with nonconjugated C?C double bonds in a controlled manner. The chain growth was living, as certified by the agreement between the experimental molecular weight at total monomer conversion and the value predicted from the initial monomer/initiator molar ratio. The polydispersity was reasonably low (weight‐average molecular weight/number‐average molecular weight ≤ 1.2). The homopolymerization of DHO2 was, however, not controlled because of fast intramolecular transesterification. Copolymers of DHO2 and ?CL were quantitatively oxidized with the formation of epoxides containing chains. The extent of the epoxidation allowed the thermal properties and thermal stability of the copolyesters to be modulated. The epoxidized copolyesters were successfully converted into thioaminated chains, which were then quaternized into polycations. No degradation occurred during the chemical modification. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part A: Polym Chem 40: 2286–2297, 2002     

Preparation of POSS-based organic–inorganic hybrid mesoporous materials networks through Schiff base chemistry

The synthesis of novel POSS-based organic–inorganic hybrid mesoporous materials networks functionalized with amine groups through Schiff base chemistry is reported. The material shows uniform mesoporous size. Nitrogen sorption analyses give high specific surface areas of 641–1103 m² g⁻¹ with pore volumes of 0.47–0.53 mL g⁻¹. The combined results of FTIR, solid ¹³C NMR and ²⁹Si NMR show that the POSS building blocks are successfully weaved in the porous structure without obvious alteration of the POSS structural characteristics. The hybrid materials show excellent thermal stability.