以甘油為原料制備固體酸催化劑及其催化酯化反應(yīng)的研究.pdf

1、由于世界能源的日益枯竭以及石油價(jià)格的居高不下,各個(gè)國(guó)家都在積極尋找可再生能源。生物柴油作為一種生物質(zhì)能源,由植物油和動(dòng)物油制備獲得,具有可持續(xù)、低碳環(huán)保、燃燒性能好的特點(diǎn),受到人們的日益重視。世界各國(guó)生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,而作為生物柴油副產(chǎn)物的甘油,隨著生物柴油產(chǎn)量的增加,甘油產(chǎn)量也日益增多,導(dǎo)致甘油價(jià)格越來(lái)越低,很多地區(qū)直接把甘油燃燒或傾倒掉,不僅浪費(fèi)資源,而且污染環(huán)境。本文的研究目的就是在于研究甘油的利用途徑,提高生物柴油產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)

2、競(jìng)爭(zhēng)力。
　　首先,對(duì)利用甘油制備固體酸催化劑進(jìn)行了研究。利用不同方法制備甘油催化劑,并對(duì)制備的催化劑催化酯化反應(yīng)的能力進(jìn)行比較。研究催化劑制備溫度,甘油和硫酸質(zhì)量比對(duì)催化活性的影響,發(fā)現(xiàn)催化劑制備的最佳條件為:100℃,質(zhì)量比為1:4。
　　然后,模擬生物柴油制備,利用甘油催化劑催化油酸與乙醇的酯化反應(yīng)。優(yōu)化了酯化反應(yīng)條件,獲得了乙醇和油酸酯化反應(yīng)的最佳條件為:油酸和乙醇摩爾比為1:10,催化劑用量為油酸質(zhì)量的10％,加熱

3、溫度為73℃,反應(yīng)時(shí)間8h,油酸轉(zhuǎn)化率為92.5%。進(jìn)一步考察醇的類型對(duì)反應(yīng)的影響,甲醇與乙醇相比,反應(yīng)速度快,達(dá)到反應(yīng)平衡的時(shí)間短,可以節(jié)能。研究?jī)?yōu)化了甲醇和乙醇的混合比,使整個(gè)工藝兼有節(jié)能和綠色特征。
　　最后,研究利用甘油和乙酸制備三乙酸甘油酯的反應(yīng)。三乙酸甘油酯可以作為柴油添加劑,提高柴油的燃燒性能。實(shí)驗(yàn)對(duì)反應(yīng)的條件進(jìn)行了優(yōu)化:催化劑用量為甘油質(zhì)量的10%,甘油和乙酸摩爾比為1:9,反應(yīng)溫度100℃。采用了兩步法制備三乙酸