麻瘋樹油制備生物柴油固體酸催化劑的研究.pdf

1、石油危機(jī)、環(huán)境污染加速了可再生、環(huán)境友好替代能源的發(fā)展，生物柴油無疑是其中一個(gè)重要熱點(diǎn)。但是成本過高在很大程度上限制了生物柴油的推廣和使用。降低原料成本可以有效地降低生物柴油成本。低成本原料油(如麻瘋油、餐飲廢油)往往含有較多的游離脂肪酸，對堿催化的酯交換反應(yīng)和后續(xù)分離過程有較大的影響。一般的工藝過程中，先將其中游離脂肪酸與低碳醇在酸催化下通過酯化反應(yīng)轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的酯(即預(yù)酯化過程)降低其酸值。傳統(tǒng)的液體酸催化劑不僅副反應(yīng)多，腐蝕設(shè)備，還

2、會(huì)產(chǎn)生大量的含酸廢水，污染環(huán)境。以固體酸代替液體酸是環(huán)境友好的綠色過程，固體酸容易回收，且易與產(chǎn)物分離。 本文對以廉價(jià)的高酸值麻瘋油制備生物柴油過程中預(yù)酯化反應(yīng)中固體酸催化劑進(jìn)行了研究。利用該預(yù)酯化反應(yīng)為目標(biāo)反應(yīng)，對現(xiàn)在常用的幾類固體酸進(jìn)行篩選，得到了原料便宜、制備簡單的ST-Ⅱ固體酸。系統(tǒng)地研究了制備條件、反應(yīng)條件對其酯化活性的影響。ST-Ⅱ固體酸制備過程中，煅燒溫度是一個(gè)敏感的因素，而煅燒時(shí)間影響較小。最佳的制備條件為：50

3、0℃、2h。最佳的反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度為90℃、醇酸摩爾比為20：1、催化劑用量為油重的4％、反應(yīng)時(shí)間為2h。在此條件下，游離脂肪酸的轉(zhuǎn)化率可達(dá)97.62％。對于麻瘋油中游離脂肪酸與甲醇的預(yù)酯化反應(yīng)，-12.70≤H<,0>≤-8.2強(qiáng)度范圍的固體酸中心具有較好的催化活性。 通過SEM、XRD、TGA-DSC、BET、S含量的表征表明：ST-Ⅱ固體酸制備過程中，隨著煅燒溫度的增加，強(qiáng)酸位數(shù)量逐漸增加，弱酸位數(shù)量逐漸減少。過高的煅