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第 PAGE 1 页 （共 NUMPAGES 10 页） 制生物柴油的催化剂的研究进展 化学学院 化学（师范）专业 2008级 胡燕 指导教师 何代平 摘 要：生物柴油是一种清洁的可再生能源，作为石化燃料的代替品生物燃料已经成为世界性的研究课题。而其生产过程中催化剂有着至关重要的作用。综述了制生物柴油的各种催化剂的优劣势，为研发高性能生物才有催化剂提供参考。 关键词：生物柴油；催化剂；酯交换反应； Abstract：Biodiesel is a kind of clean and renewable energy， as a substitute for fossil fuels biofuels has become the worlds research subject ．And the production process catalyst have a vital role ．The review of biodiesel the advantages and disadvantages of various catalysts， for research and development of high performance biological catalyst have to provide the reference． Key words：biodiesel ；catalyst ；Ester exchange reaction ； 引言 随着全球性能源缺乏和社会发展对能源需求的不断增加，能源短缺已成为世界性问题，从能源战略和环境保护的角度出发，世界各国科学者们纷纷见目光投向石化燃料替代品的研究上。在这样的大前提下，生物柴油以热值高，无污染，可再生，成本低等优势脱颖而出，成为世界各地个科学家研究的宠儿。生物柴油的优势众多却没有完全代替石化燃料的根本所在是它的成本较高。生物柴油主要原料有动物油脂（猪，羊，牛等），植物油脂（棕榈油[1]、菜子油、大豆油、花生油、椰子油、麻疯树子油[2] 、蓖麻油[３] 、棉籽油[4]、城市地沟油、酸化油、脂肪酸等）。为了提高生物柴油的市场竞争力，除了在原料方面降低成本，找到高性能制生物柴油的催化剂变得尤为重要和紧急。在制生物柴油的工艺中以酯交换反应应用最为广泛，它是通过短链醇（主要是甲醇或乙醇）与动植物油脂中的甘油三羧酸酯在催化剂的作用下进行酯交换反应，用甲氧基代替长链脂肪酸上的甘油基，生成相对分子量小的脂肪酸酯（生物柴油）[5]。酯交换法制生物柴油的催化剂的有均相催化剂，非均相催化剂，生物脂肪酶催化剂以及超临界流体法等，下面重点介绍酯交换法制生物柴油的各种催化剂的优劣。 1 均相催化剂 当今社会用酯交换法制备生物柴油的催化剂医用最为广泛的是均相催化剂，均相催化剂以反应周期短，生物柴油的产率高被广泛应用于工业生产中。 1．1 液体酸催化剂 如今制备生物柴油最为广泛的催化剂均相酸催化剂有浓硫酸，盐酸，磷酸，磺酸等强酸。Zhang等用硫酸催化餐饮费油酯交换反应制备生物柴油，在甲醇：油：催化剂摩尔比为74：1：1．9，反应温度为80℃时，生物柴油的收率在4小时后达到97．4％，7小时左右生物柴油的收率能达到99％。液体酸催化法制生物柴油，对已原料的要求不高适用于油料中酸两较大的情况，催化性也较为稳定。不过通常需要加入过量的醇，加大了生产成本，同时也增大了产物分离的难度，而且均相酸催化剂无法回收使用，生产过程中易产生大量酸性废水并油污染大气的气体生成，并且容易腐蚀设备，大大增大了工业生产的生物柴油的预算。 1．2 液体碱催化剂 液体碱催化法具有均相催化法的所以典型优势如设备要求简单，反应温度的要求低，生产成本相对低廉，转化率高，反应时间短常常在几分钟或是几十分钟之内就接近并达到终点，被广泛应用于生物柴油的实际生产中。最常用均相碱催化剂有氢氧化钠，氢氧化钾，甲醇钠等。谢俊彪[4]等用氢氧化钾催化棉籽油制生物柴油酯交换反应，反应时间1小时，醇油物质的量之比为7:1，催化剂于原料的质量比为1．2％的条件下，生物柴油的收率可以高达96．9％。刘守庆[2]等用乙醇钠催化麻疯树籽油制备生物柴油的酯交换反应，在催化剂于油的质量比为1．5％，醇油物质的量之比为15:1，反应温度为78℃，反应时间为120min的反应条件下，油籽的转化率为89．28％。但是均相碱催化法制生物柴油对原料的要求高，比如游离脂肪酸的含量不能超过1％，易于氢氧化物发生皂化反应是催化剂的活性直线下降，影响生物柴油的产率同时也为后期分离净化带来困难；而且水的含量也不能超过0．3％。所以，均相碱催化法大大局限了制生物柴油的原料来源。同时均相碱催化剂对设备也有一定的腐蚀性，同样面临催化剂不可回收，产物难分