酯交换反应制备生物柴油催化剂的研究进展.pdfVIP

化学工程与装各 20lO年第8期 156 ChemicalEngineering＆EquipBent 2010年8月 酯交换反应制备生物柴油催化剂的研究进展 陈盈，林金清 (华侨大学材料科学与工程学院应用化学系，福建泉州362021) 摘要：生物柴油是一种环境友好型的可再生资源，本文介绍了生物柴油的制备技术。并综述了采用 酯交换反应制备生物柴油所使用的催化剂的研究进展，简述了各种催化剂的优缺点． 关键词：生物柴油；酯交换；催化荆；进展 随着历史发展和社会进步，人类的能源消耗逐渐增加。 剂混合，制成较原动植物油黏度低的微乳状液体，称为微乳 世界能源委员会(WEC)预测，按照目前资源的探明储量化生物燃油．但这两种物理方法都会导致发动机喷嘴不同程 和能源的消耗速度，石油可能在40多年后枯竭，天然气可能 度的结焦、活塞环卡死和积碳等问题。显然，只有通过化学 在60多年后桔竭，而资源储量最大的煤矿也只够开采170年，方法将动植物油脂转化为粘度低、挥发度大的小分子，才可 能源紧张己成了目前不争的事实f11．现代工业的飞速发展， 作为生物柴油直接用于内燃机。 给人们带来物质享受的同时也带来了譬如环境污染等诸多 (3)高温裂解是在空气或氮气流中由热能引起化学键 社会问题。因此，开发和发展清洁的代用燃料已是当务之急． 断裂而产生小分子的过程．甘油三酯高温裂解可生成一系列 生物柴油作为环境友好型燃料而备受关注． 混合物。包括烷烃、烯烃、二烯烃、芳烃和羧酸等．不同的 生物柴油是从生物质资源中所获得的一种性质近似于 植物油热裂解可得到不同组成的混合物。在十六烷值和热值 柴油的替代燃料，是一种可再生资源。因此，生物柴油作为 等方面，大豆油裂解产物与普通柴油相近． 富有潜力的代用燃料，将对保障能源安全、保护生态环境、 (4)酯交换法是目前制备生物柴油最主要的方法．酯 促进农业和制造业发展、提高农民收入等产生非常重要的作 交换法是指在催化剂的存在下，甘油三酸酯和甲醇发生反应 用【2】． 生成脂肪酸甲酯和甘油的过程，或者是甘油三酸酯和处于超 1生物柴油制备技术分类 临界状态下的甲醇发生反应得到脂肪酸甲酯的过程．各种天 生物柴油制各技术可分为物理法、化学法及生物酶法三 然的植物油和动物脂肪以及食品工业的废油，都可以作为酯 种类型，具体分类如图l所示【3】． 交换生产生物柴油的原料．可用于酯交换的醇包括甲醇、乙 醇、丙醇、丁醇和戊醇。其中最为常用的是甲醇，这是由于 甲醇的价格较低。同时其碳链短、极性强，能够很快地与脂 肪酸甘油氐发生反应，且碱性催化剂易溶于甲醇．该反应可 用酸、碱或酶作为催化剂。超临界方法优点是产品分离容易， 不利之处是醇油比大，反应条件苛刻，反应要在高温、高压 下进行。对工艺设备要求很高。Yuichim、Ⅳf5】用甲醇、乙醇、 l-丙酵、l-丁醇和l一辛醇等5种醇与菜籽油及脂肪酸进行超 临界酯交换反应和酯化反应，反应温度为300℃．发现酯化 反应速率快于酯交换反应，饱和脂肪酸的酯化反应速率比不