滴流床中堿性樹脂催化油脂醇解反應(yīng)研究.pdf

1、隨著化石能源消耗的日益增加與儲量的不斷減少，以及其所帶來環(huán)境的日益惡化和溫室效應(yīng)的加劇，可再生的清潔能源生物柴油正受到人們的廣泛關(guān)注。它具有無毒、無硫和無芳烴、十六烷值高以及閃點高等優(yōu)越特性，是一種優(yōu)質(zhì)的普通柴油代用品，屬環(huán)境友好型綠色燃料，具有深遠的經(jīng)濟效益與社會效益。
　　 目前，工業(yè)上較普遍采用的是在攪拌釜式反應(yīng)器中用均相堿如液態(tài)NaOH等催化油脂醇解的生產(chǎn)工藝。該工藝存在著明顯的缺陷：反應(yīng)傳質(zhì)不理想，能耗高，催化劑難以回

2、收及對環(huán)境不利等。本文首次對在滴流床反應(yīng)器中強堿性陰離子交換樹脂催化油脂醇解的反應(yīng)進行研究。與攪拌釜反應(yīng)器進行比較，滴流床反應(yīng)器在傳質(zhì)、能耗、環(huán)保、催化劑的回收和連續(xù)生產(chǎn)等方面優(yōu)勢明顯，為綠色能源的綠色環(huán)保生產(chǎn)提出了新的工藝路線。目前制約生物柴油全面推廣的主要因素是以純凈油為原料的生物柴油成本太高，而用廉價的地溝油制備生物柴油，不僅有很大的經(jīng)濟效益，也具有巨大的環(huán)境效益。但是地溝油含有較高的游離脂肪酸不能直接用于制備生物柴油，必須進行脫

3、酸處理。本文用堿煉法對地溝油進行預(yù)處理，并對堿煉工藝條件進行優(yōu)化，使地溝油達到制備生物柴油的要求。
　　 本文對四種強堿性陰離子交換樹脂進行了篩選，其中大孔強堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂表現(xiàn)出較好的催化性能。在穩(wěn)定的甲醇氣化溫度(65℃)下，通過改進催化劑的裝填方式，在最佳的流量(0.4mL/min)下，醇解反應(yīng)的產(chǎn)率達到了96.76％，催化劑30d高強度使用后仍保持很高的活性。在此基礎(chǔ)上對醇解滴流床反應(yīng)器和生產(chǎn)工藝加以改進，改進

4、后的工藝使甲醇得以定量使用，生物柴油產(chǎn)品內(nèi)基本不含甲醇，使后續(xù)處理工藝大大的簡化，降低了生產(chǎn)成本。堿煉法處理地溝油的研究中，采用NaOH為堿煉脫酸的中和劑，在最適工藝條件(操作溫度30℃，超量堿占油重0.2％，堿液濃度10％，攪拌速度30r/min)下，地溝油的酸值由12.60mg/g降至0.18mg/g，并起到脫膠、脫色、脫固雜等輔助作用。將用堿煉法預(yù)處理過的地溝油在最優(yōu)化參數(shù)的滴流床反應(yīng)器中以最佳工藝條件進行醇解反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物與菜籽