棕榈油生物柴油低温流动性及氧化安定性研究

发布时间：2017-08-25 09:21

  本文关键词：棕榈油生物柴油低温流动性及氧化安定性研究

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【摘要】：生物柴油是由饱和脂肪酸甲酯(Saturated Fatty Acid Methyl Ester,SFAME)和不饱和脂肪酸甲酯(Unsaturated Fatty Acid Methyl Ester,UFAME)构成的伪二元溶液,以其可再生性和环境友好等优点而备受青睐。然而SFAME低温容易出现结晶和凝胶化现象,致使发动机启动性能较差并可能会导致过滤器和线路堵塞；UFAME中含有大量不稳定双键,导致生物柴油易氧化变质从而腐蚀柴油机、堵塞线路。因此本文对棕榈油生物柴油(Palm Oil methyl ester,PME)的低温流动性和氧化安定性进行了研究和改进。在低温流动性方面：PME1、0号柴油(0PD)和-10号柴油(-10PD)的运动黏度都随着温度的降低而不断升高,PME1的运动黏度随温度的变化最快。40℃时PME1的运动黏度为4.91mm2/s,符合GB/T 20828-2007的要求,而在10℃左右时,由于低温结晶导致PME1的运动黏度骤然增加。对PME的低温结晶行为研究,随着降温速率的增大,酯晶逐渐占据更多的空间,结构也变得更加复杂,酯晶由单个不连续状态变为交错聚集状态。在氧化安定性方面：PME的诱导期为7.26h,符合诱导期不低于6h的标准规定。无论生物柴油还是石化柴油对丁腈橡胶(NBR)溶胀程度都比氟橡胶(FKM)大。PME对紫铜的腐蚀较大,对于不锈钢、铸铁和铝合金的腐蚀较小,可以认为几乎没有腐蚀影响。对PME的改进结果显示：(1)Flow Fit、Flow Fit K、T818三种低温流动改进剂(CFI)均可以改善PME及其调合燃料的低温流动性,低调合比时改进效果更好。低调合比时,T818改进效果更好；高调合比时,Flow Fit K效果更好。(2)关于调合燃料对橡胶溶胀性能影响,低调合比调合燃料对橡胶的溶胀性能会得到改善,而高调合比调合燃料会使得橡胶的溶胀性能出现恶化。FKM在调合燃料中的抗溶胀性能比NBR好。(3)金属在PME及调合燃料中腐蚀程度排序为：紫铜铝合金不锈钢。低调合比时,调合燃料对金属的腐蚀性能得到改善；高调合比时,改善不太明显,调合燃料对紫铜和铸铁的腐蚀甚至出现恶化。
【关键词】：生物柴油 低温流动性 氧化安定性 棕榈油
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE667
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 1 绪论14-24
• 1.1 生物柴油概述14-15
• 1.2 生物柴油低温流动性15-18
• 1.3 生物柴油氧化安定性18-21
• 1.4 研究意义和主要研究内容21-24
• 2 棕榈油生物柴油实验研究24-30
• 2.1 实验材料和仪器24-26
• 2.2 碱催化法制备生物柴油26-27
• 2.3 组成分析及性能指标测定27-28
• 2.4 低温结晶实验28
• 2.5 材料兼容性实验28-30
• 3 棕榈油生物柴油低温流动性30-42
• 3.1 化学组成及理化性质30-34
• 3.2 冷滤点34
• 3.3 黏温特性34-36
• 3.4 低温结晶行为36-40
• 3.5 本章小结40-42
• 4 棕榈油生物柴油氧化安定性42-52
• 4.1 诱导期42
• 4.2 对橡胶溶胀性能的影响42-46
• 4.3 对金属腐蚀性能的影响46-51
• 4.4 本章小结51-52
• 5 棕榈油生物柴油低温流动性和氧化安定性的改进52-64
• 5.1 添加改进剂52-55
• 5.2 调合55-61
• 5.3 本章小结61-64
• 6 结论和展望64-66
• 6.1 结论64
• 6.2 展望64-66
• 参考文献66-72
• 附录A 实验仪器和设备图72-76
• 致谢76-78
• 作者简介及论文发表情况78

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