地沟油制备生物柴油及相关衍生物合成研究

发布时间：2016-11-24 18:45

  本文关键词：地沟油制备生物柴油及相关衍生物合成研究，由笔耕文化传播整理发布。

《内蒙古科技大学》 2015年

地沟油制备生物柴油及相关衍生物合成研究

徐世杰  

【摘要】：众所周知石油是一种不可再生的能源，其随着人类社会的发展而被大量消耗。在可以预见的未来石油必将面临枯竭的境地。石化燃料的过量消耗引起如大气污染和温室效应等环境问题。因此，许多国家都在能源替代方面做了很多的研究，生物柴油是绿色可再生能源的重要组成部分。据不完全统计，我国年均产生约五百万吨废弃油脂，生物柴油产业适应于国情，一般采用此类废弃油脂作为生物柴油的生产原料。所以本论文针对地沟油催化合成生物柴油新型非均相催化剂的制备，生物柴油衍生物和副产物甘油衍生物合成进行了研究。具体内容包括： 1、通过文献调研，采用酸化-水化脱胶法，对地沟油进行脱胶处理，并进行地沟油脱水处理。使得地沟油适合于预酯化和酯交换反应合成生物柴油。 2、对比实验室自制三种磁性固体酸催化剂。确定Al2O3-ZrO2/Fe3O4为地沟油甘油酯化反应的催化剂。单因素实验确定其制备工艺为：Al与Zr摩尔比8:1；煅烧温度500℃；煅烧时间2h。并通过单因素及响应面实验，得到其催化地沟油甘油酯化最优条件为：醇酸摩尔比为0.5、催化剂用量为0.59%、反应温度为221.24℃、反应时间为2.55h，酯化率达99.67%，地沟油酸值由114.82mgKOH·g-1降至0.39mgKOH·g-1，到达均相碱催化酯交换合成生物柴油的要求。回收使用催化剂5次，，酯化率保持在97%以上。 3、对比实验室自制两种磁性固体碱催化剂。最终确定K2CO3-Al2O3/Fe3O4作为酯交换合成生物柴油催化剂。通过单因素确定催化剂制备条件为：醋酸钾浸渍浓度为40%；煅烧温度500℃；煅烧时间为2h。通过单因素及正交实验，得到酯交换最优条件：醇（甲醇）油摩尔比为10:1，催化剂用量为2.1%，反应时间为1.5h，反应温度为68℃，生物柴油产率为89.57%。回收使用催化剂3次，生物柴油产率保持在77%以上。 4、以生物柴油为原料，磷酸为脂肪酸甲酯环氧化催化剂。利用正交实验优化的最佳工艺为：磷酸、双氧水和甲酸用量分别为脂肪酸甲酯质量的1.5%、7%和12%，反应温度65℃，反应时间4h。合成的环氧脂肪酸甲酯环氧值为5.48%，达到工业一等品等级要求。 5、收集回收酯交换合成生物柴油副产物甘油，经稀释、调节pH值、分液、脱水和减压蒸馏工序得到精制甘油，纯度为98%。以磷钨酸作为甘油与醋酸酯化催化剂，通过正交实验得到的最优工艺条件为：醇（甘油）酸（醋酸）摩尔比为5，催化剂用量5.5%，带水剂为0.54mL·g-1，反应时间4h，三醋酸甘油酯产率为97.24%。

【关键词】：
【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE667
【目录】：

下载全文 更多同类文献

CAJ全文下载

(如何获取全文？ 欢迎：购买知网充值卡、在线充值、在线咨询)

CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 赵璧英，马华容，唐有祺;制备方法对MoO_3／ZrO_2结构的影响及MoO_3／ZrO_2固体超强酸的结构特征　Ⅱ．活性组分存在形态的研究[J];催化学报;1995年03期

2 朱建华,王英,山口力;KNO_3／Al_2O_3上强碱位的产生和表征[J];催化学报;1996年04期

3 刘增霞，欧阳海烨，邹璐;天然脂肪酸及其聚合物[J];贵州化工;1995年04期

4 李佳琦;陈晓晖;魏可镁;;固体碱催化制备生物柴油研究进展[J];工业催化;2013年07期

5 马翔;姜杰;石宁;;70%过氧化氢存储热稳定性分析[J];安全与环境学报;2014年01期

6 刘鹏程;;生物柴油政策指明升级方向[J];化工管理;2015年07期

7 陈焕章,王春芳;二聚酸的生产与应用[J];化工时刊;1994年12期

8 朱建良,张冠杰;国内外生物柴油研究生产现状及发展趋势[J];化工时刊;2004年01期

9 陈磊;殷平;胡玉才;徐强;唐清华;;酯交换法合成生物柴油的催化剂研究[J];化工时刊;2009年09期

10 梁斌;生物柴油的生产技术[J];化工进展;2005年06期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 何红波;姚日生;江来恩;;生物柴油制备方法研究进展[J];安徽化工;2008年06期

2 张洋;;浅析青海省发展生物柴油产业的可行性[J];安徽农学通报;2005年S1期

3 张世敏;查国君;张无敌;尹芳;;一种绿色环保能源—生物柴油[J];安徽农学通报;2007年18期

4 姚建;李为民;杨洪丽;;固体碱法制备生物柴油组分生成动力学[J];安徽农业科学;2008年05期

5 宋华民;徐桂转;张百良;;固体碱催化制备生物柴油的研究进展[J];安徽农业科学;2008年05期

6 刘星火;李为民;姚超;宋丽;;硫酸氢钠对废油脂酯化催化作用的研究[J];安徽农业科学;2008年29期

7 姜猛;杨基和;;生物柴油的研究与探讨[J];安徽农业科学;2008年35期

8 吴东辉;董秀娟;韩祝平;柳依婷;施磊;;KOH/Al_2O_3催化大豆油酯交换反应制备生物柴油[J];安徽农业科学;2009年04期

9 侯丽媛;高静;;复合脂肪酶催化黄连木油制备生物柴油[J];安徽农业科学;2009年09期

10 蔡新安;;硫酸氢钾和氢氧化钠二步法催化潲水油制备生物柴油[J];安徽农业科学;2009年14期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 刘伟伟;马欢;王继先;夏萍;张无敌;刘士清;;Ba(OH)_2·8H_2O催化酯交换反应制备生物柴油的研究[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年

2 翟建华;邓一蕾;曹晓妹;;生物质柴油的生产方法及筛选[A];2009全国可再生能源—生物质能利用技术研讨会论文集[C];2009年

3 方建华;陈波水;王九;吴江;;SO_4~(2-)/Al_2O_3-ZrO_2固体酸催化废弃动植物油脂制备生物柴油研究[A];2011中国功能材料科技与产业高层论坛论文集（第一卷）[C];2011年

4 丁灵;王延臻;刘晨光;;碱催化油脂酯交换反应研究进展[A];第三届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2006年

5 余灯华;;生物柴油合成催化剂及工艺的研究进展[A];第三届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2006年

6 余灯华;;合成生物柴油的环境友好催化技术[A];第四届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2007年

7 何驰剑;高计皂;万双华;;固体碱催化剂工业研究进展[A];第六届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2009年

8 吴晓妮;;水滑石类化合物在催化领域中的应用[A];第七届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2010年

9 王鑫磊;;环境友好的生物质能——生物柴油[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2010年

10 刘伟伟;马欢;王继先;夏萍;张无敌;刘士清;;Ba(OH)_2·8H_2O催化酯交换反应制备生物柴油的研究[A];安徽节能减排博士科技论坛论文集[C];2007年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 高登征;固体酸碱催化剂的制备及其在生物柴油合成中的应用[D];山东科技大学;2010年

2 李琴;酶法制备生物柴油新工艺及其高值化技术探索[D];华中科技大学;2010年

3 张丽平;基于非均相催化制备生物柴油的过程研究[D];华东理工大学;2011年

4 祖艳红;固体酸碱催化剂的制备及在酯交换法制备生物柴油反应中的应用[D];吉林大学;2011年

5 郝一男;文冠果种仁油的提取及其生物柴油合成的研究[D];内蒙古农业大学;2011年

6 李凯欣;Br(?)nsted酸离子液体存在下的转酯化反应研究[D];华南理工大学;2011年

7 曹映玉;MCM-41基新型酸催化剂的合成、表征及催化性能研究[D];天津大学;2010年

8 闫海清;氯碱化工产业共生网络规划与评价研究[D];天津大学;2011年

9 刘宇;生物柴油燃料喷雾、燃烧及碳烟生成过程可视化研究[D];吉林大学;2011年

10 陈瑨;生物质甘油在农药中间体合成中的应用研究[D];浙江工业大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 孔凡敏;产油脂酵母菌株的选育[D];山东农业大学;2010年

2 谢丹;生物柴油副产品甘油制备羟基丙酮的研究[D];长沙理工大学;2009年

3 孙晴卿;二聚酸聚酯多元醇的合成及其热塑性聚氨酯弹性体的性能研究[D];湘潭大学;2010年

4 王涛;固体酸碱催化剂催化油脂酯交换反应活性的研究[D];河南工业大学;2010年

5 郭崇;氯丙烯直接环氧化生产环氧氯丙烷工艺危险性研究[D];华东理工大学;2011年

6 蔡樱英;生物柴油的制备及其台架验证实验研究[D];昆明理工大学;2009年

7 王督;生物柴油固体催化剂的制备及其应用研究[D];昆明理工大学;2010年

8 朱平;超临界两步法制备生物柴油的数值模拟研究[D];昆明理工大学;2009年

9 李一哲;亚临界水—超临界甲醇两步法制备生物柴油试验研究[D];昆明理工大学;2008年

10 张慧慧;废弃油脂超临界法制备生物柴油[D];昆明理工大学;2009年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 熊建利,鲍成根;三醋酸甘油酯的新工艺合成研究[J];安徽化工;2000年04期

2 沈晓真;王利华;刘鹏;时在涛;杨晋晖;杨群发;刘圣勇;;制备生物柴油固体催化剂的研究现状及前景展望[J];安徽农业科学;2010年08期

3 史立山;;瑞典、丹麦、德国和意大利生物质能开发利用考察报告[J];中国建设动态.阳光能源;2005年05期

4 吴志坚;周刚;;非密闭条件下过氧化氢爆炸原因分析[J];火炸药学报;2006年04期

5 赵仑;王晓菊;白鹤龙;丛大利;;活性炭负载磷钨酸催化合成香料乙酸异丁酯[J];长春师范学院学报(自然科学版);2009年08期

6 彭荫来,杨帆;利用餐饮业废油脂制造生物柴油[J];城市环境与城市生态;2001年04期

7 蒋维,莫桂娣;杂多酸催化合成三醋酸甘油酯[J];日用化学工业;2000年03期

8 徐献平,赵璧英,谢有畅,唐有祺,杨先春;MoO_3/γ-Al_2O_3中钼的存在状态及其生成条件的LRS研究[J];催化学报;1992年02期

9 吴虹,宗敏华,娄文勇;无溶剂系统中固定化脂肪酶催化废油脂转酯生产生物柴油[J];催化学报;2004年11期

10 朱建华，董家騄，须沁华，张婕;Pt／HL和Pt／KL沸石在异丙醇分解反应中的不同催化行为[J];催化学报;1994年04期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 王海鹰;高压静电纺丝法构筑功能一维纳米材料并研究其性质[D];吉林大学;2008年

2 刘学军;多相催化制备生物柴油的催化剂及反应过程研究[D];清华大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 金怀龙;静电纺丝技术制备功能高分子纳米纤维与表征[D];长春理工大学;2008年

2 宋庆峰;纳米四氧化三铁的制备、修饰及磁场的影响[D];河北师范大学;2008年

3 张伟;低温水热法制备八面体四氧化三铁亚微米晶[D];山东轻工业学院;2009年

4 王佳喜;聚偏氟乙烯/四氧化三铁复合纳米纤维的制备与表征[D];江南大学;2009年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 新源;生物柴油的优点[J];农产品加工(学刊);2005年03期

2 黄小明,谢文磊,彭红;生物柴油的现状和发展[J];精细石油化工;2005年01期

3 孙毅刚;生物柴油的制取与应用前景分析[J];粮食与饲料工业;2005年09期

4 ;山东从“食人草”中提取“生物柴油”获得成功[J];花生学报;2005年04期

5 李昌珠;张良波;欧日明;李培旺;肖志红;李党训;;生物柴油发展战略研究[J];湖南林业科技;2005年06期

6 徐桂转;张百良;;生物柴油的研究与进展[J];华中农业大学学报;2005年06期

7 左青;;生物柴油的应用前景[J];粮油食品科技;2006年05期

8 张伟玉;杨静慧;刘艳军;刘玉冬;;北方生物柴油——生物质工程前沿与关键技术[J];天津农学院学报;2006年03期

9 张万权;李燕萍;刘晨江;王吉德;孙翔;;生物柴油的制备和应用研究进展[J];新疆大学学报(自然科学版);2006年04期

10 ;美国开发出制造生物柴油新技术[J];中国科技产业;2006年12期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 李率;;生物柴油分析方法简介[A];2008中国生物质能源技术路线标准体系建设论坛论文集[C];2008年

2 李理光;张旭升;胡宗杰;邓俊;吴志军;;生物柴油的喷雾及燃烧与排放特性研究[A];2008中国生物质能源技术路线标准体系建设论坛论文集[C];2008年

3 钦佩;;生态工程是解决生物柴油发展瓶颈的重要技术路线[A];2008中国生物质能源技术路线标准体系建设论坛论文集[C];2008年

4 王奂祎;陈君和;王娟芸;张晓霞;蒋伟;李吉花;张志强;蒋毅;;生物柴油催化合成技术研究进展[A];第六届全国环境催化与环境材料学术会议论文集[C];2009年

5 王鑫磊;;环境友好的生物质能——生物柴油[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2010年

6 张雅洁;刘双喜;景晓军;高俊华;;柴油机燃用不同比例棉籽生物柴油的试验研究[A];中国汽车工程学会燃料与润滑油分会第十四届年会论文集[C];2010年

7 刘玉升;;腐食性昆虫转化非粮生物质资源生产生物柴油新型原料的可行性研究[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会（第二卷）[C];2010年

8 刘玉升;;腐食性昆虫转化非粮生物质资源生产生物柴油新型原料的可行性研究[A];第十二届中国科协年会——非粮生物质能源与高技术产业化研讨会论文集[C];2010年

9 张春化;边耀璋;蹇小平;马志义;;生物柴油的特性及其应用[A];第二届中国西部绿色低碳节能减排及可再生能源技术研讨会论文集[C];2010年

10 夏萍;刘伟伟;印菘;刘薇;;生物柴油的燃烧特性及排放标准[A];安徽节能减排博士科技论坛论文集[C];2007年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 李凝;[N];科技日报;2003年

2 实习生 韩小琴;[N];科技日报;2005年

3 记者 郑焕斌;[N];科技日报;2005年

4 王丽;[N];中国绿色时报;2005年

5 吴明;[N];中国石油报;2003年

6 冀星 郗小林;[N];学习时报;2002年

7 ;[N];亚太经济时报;2005年

8 贾晓燕;[N];北京日报;2007年

9 戴正宗 编译;[N];中国财经报;2006年

10 骆毅;[N];中国改革报;2006年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 陈昊;生物柴油/柴油混合燃料及生物柴油掺水微乳化燃料性能研究[D];长安大学;2008年

2 梁学正;生物柴油的绿色合成[D];华东师范大学;2009年

3 李琴;酶法制备生物柴油新工艺及其高值化技术探索[D];华中科技大学;2010年

4 陈文伟;乌桕梓油制备生物柴油的研究[D];南昌大学;2006年

5 钟耕;绿色工艺制备生物柴油探索[D];中国农业科学院;2007年

6 吴苏喜;油菜生物柴油的酶促合成新技术研究[D];湖南农业大学;2007年

7 刘军锋;第三代生物柴油的开发研究[D];北京化工大学;2013年

8 李法社;小桐子生物柴油的超临界两步法制备及其抗氧化耐低温性的研究[D];昆明理工大学;2011年

9 朱磊;生物柴油发动机燃烧控制与排放特性试验研究[D];上海交通大学;2012年

10 孙树祯;玉米油基无甘油副产的生物柴油的制备及燃烧性能研究[D];华东理工大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 孟庆华;生物柴油精制工艺研究[D];华中农业大学;2008年

2 韩伟;生物柴油低温流动改良剂的研制[D];华中农业大学;2008年

3 陈浩;柴油机燃用生物柴油的性能与排放特性研究[D];华中农业大学;2008年

4 尹诗涛;麻疯树生物柴油生产工艺研究及其在农药新制剂中的应用[D];贵州大学;2008年

5 冯杰;生物催化剂制备及其在生物柴油制取中的应用[D];天津大学;2007年

6 袁居安;增压直喷柴油机燃用生物柴油调整特性研究[D];长安大学;2008年

7 赵东良;柴油机掺烧生物柴油减烟研究[D];长安大学;2008年

8 李国平;新型催化剂制备生物柴油及动力学研究[D];西北大学;2009年

9 薄采颖;生物柴油稳定剂没食子酸萜醇酯的合成及性能研究[D];中国林业科学研究院;2009年

10 盖玉娟;酸催化制备生物柴油的研究[D];中国石油大学;2009年

  本文关键词：地沟油制备生物柴油及相关衍生物合成研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：191161