固體酸催化酯交換生產(chǎn)生物柴油工藝及其裝置的研究.pdf

1、目前，在全球范圍內(nèi)石油資源不僅供應(yīng)緊張，價格大幅度上漲，而且燃燒石化燃料產(chǎn)生的有害物質(zhì)帶來日益嚴(yán)重的環(huán)境問題，故各國都在積極開發(fā)環(huán)境友好的可再生能源。生物柴油以其與石化柴油理化性質(zhì)相近而受到普遍關(guān)注。生物柴油是動植物油脂與低碳醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)生成的脂肪酸低碳醇酯化合物，且生物柴油有著石化柴油無法比擬的優(yōu)良性能。由于我國石油資源的不足，生物柴油的研發(fā)對緩解我國的能源供給和自然環(huán)境的保護(hù)均具有重要的現(xiàn)實(shí)作用。
　　 本文整理和分析了

2、國內(nèi)外文獻(xiàn)中的固體酸催化劑，篩選出催化活性高、適應(yīng)性強(qiáng)的固體酸催化劑。分析研究了生物柴油反應(yīng)分離過程中，油脂、生物柴油、甲醇和甘油四者之間的相平衡關(guān)系，為工藝設(shè)計提供了支持。在比較了傳統(tǒng)工藝與固體酸工藝的優(yōu)缺點(diǎn)之后，明確固體酸工藝的基本組成單元，由此詳細(xì)地設(shè)計了固體酸催化酯交換反應(yīng)工藝流程。
　　 由于油脂組成和結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，為了簡化Aspen Plus流程模擬計算，建立了多種單脂肪酸鏈甘油三酯混合物來表征油脂的方法。同時，在A

3、spenPlus軟件中確立了精度較高的單脂肪酸鏈甘油三酯的臨界參數(shù)估算方法和隨溫度變化參數(shù)計算方法。根據(jù)設(shè)計的工藝流程，采用Aspen Plus建立了生物柴油生產(chǎn)流程模擬的模型，并依據(jù)流程模擬中單元模型的物質(zhì)組成和狀態(tài)選擇了合適的熱力學(xué)計算模型。通過分析Aspen Plus流程模擬的計算結(jié)果，表明該工藝生產(chǎn)的生物柴油滿足生物柴油的標(biāo)準(zhǔn)。
　　 由Aspen Plus流程模擬的計算結(jié)果，確定固體酸工藝過程單元的物流組成和操作參數(shù)。