炭基固體酸催化花椒籽油制備生物柴油的研究.pdf

1、生物柴油作為綠色可再生能源，具有生物可降解、燃燒污染物少等特點(diǎn)，作為石化柴油的替代品而備受世界各國(guó)關(guān)注。但是生產(chǎn)原料制約著其發(fā)展，尤其我國(guó)的國(guó)情不允許使用食用油作為原料，于是尋求一種價(jià)格低廉、可用于工業(yè)化生產(chǎn)的非食用油或草（木）本油料極其重要?；ń纷咽腔ń返母碑a(chǎn)物，含油量為27～31％，來(lái)源廣泛，但應(yīng)用很少。因而以花椒籽油為原料制備生物柴油，既增加了花椒籽的利用率，又可緩解石化燃料短缺的危機(jī)。由于花椒籽油的酸值較高，需要進(jìn)行預(yù)酯化降酸處

2、理。常用于酯化反應(yīng)的酸性均相催化劑，存在著腐蝕設(shè)備、不能重復(fù)使用等問題。因此，設(shè)計(jì)價(jià)格低廉、活性好、可以重復(fù)使用的多相催化劑成為目前研究的熱點(diǎn)。
　　本論文以甘油為碳源，通過(guò)炭化-磺化法制備了炭基固體酸催化劑，并將其應(yīng)用于催化花椒籽油和甲醇的酯化反應(yīng)。通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)考察了醇油摩爾比、催化劑用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等因素對(duì)酯化反應(yīng)的影響，并采用正交試驗(yàn)確定最佳工藝條件。結(jié)果表明:該催化劑具有良好的催化活性，在醇油摩爾比40∶1，催化

3、劑用量為油重的10.0％，反應(yīng)溫度75℃，反應(yīng)時(shí)間3.5h的條件下，油的酸值由73.75mgKOH/g降為1.63mgKOH/g，滿足下一步酯交換反應(yīng)的條件。
　　在此基礎(chǔ)上以花椒籽油為碳源制備了炭基固體酸催化劑，并將其用于催化花椒籽油的酯化反應(yīng)。通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)考察了醇油摩爾比、催化劑用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等因素對(duì)酯化反應(yīng)的影響，并由正交試驗(yàn)確定酯化反應(yīng)的最佳工藝條件。結(jié)果表明:該催化劑具有較高的活性，在醇油摩爾比30∶1，催化

4、劑用量為油重的12.0％，反應(yīng)溫度60℃，反應(yīng)時(shí)間4.5h的條件下，花椒籽油的酸值降到1.76mgKOH/g，滿足后期酯交換反應(yīng)條件。
　　以炭化花椒籽油制備的炭基固體酸為催化劑，研究了一步法同時(shí)酯化和酯交換反應(yīng)制備生物柴油。通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)對(duì)醇油摩爾比、催化劑用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等因素進(jìn)行考察，并由正交試驗(yàn)確定最佳工藝條件。結(jié)果表明:在醇油摩爾比30∶1，催化劑用量為油重的8.0％，反應(yīng)溫度為160℃，反應(yīng)時(shí)間3.0h的條件下