固体酸催化棉籽油酯交换制备生物柴油..doc

:2005−08−22,修回日期:2005−10−27基金项目:国家重点基础研究发展计划(973计划资助项目(编号:2004CB719706作者简介:陈和(1978−,男,江西省德兴市人,博士研究生,化学工程与工艺专业;王金福,通讯联系人,E-mail:******@.固体酸催化棉籽油酯交换制备生物柴油陈和,王金福(清华大学化工系,北京100084摘要:生物柴油(、氧化锆,并经过高温煅烧得到了相应的固体强酸催化剂TiO2−SO42−,ZrO2−SO42−,,TiO2−SO42−和ZrO2−SO42−℃、醇油摩尔比12:1及催化剂用量为棉籽油2%(ω的条件下,反应8h后甲酯的收率达到90%,,TiO2−SO42−与ZrO2−SO42−:固体酸;生物柴油;酯交换;脂肪酸甲酯中图分类号::A文章编号:1009−606X(200604−0571−051前言近年来,、植物油脂通过与甲醇酯交换反应而生成的脂肪酸甲酯(生物柴油,作为潜在的柴油能源替代品,,生物柴油具有许多优点[1]:可生物降解,可再生,尾气排放中的有毒气体(,世界各国都在积极进行生物柴油的生产和研究,欧盟、美国及日本等发达国家利用转基因油料培养技术的优势,已经建有工厂进行商业化生产,,随着我国经济的高速增长及世界范围的能源短缺,以及人们对环境保护的日益重视,开发和研究生物柴油这一绿色环保型燃料,,多种植物油如大豆油、菜籽油及棉籽油产量丰富,、植物油脂的主要成分为甘油三脂肪酸酯,完全的酯交换反应为分三步进行的连串可逆反应:Triglycerides+CH3OH⇔Diglycerides+R1COOH,Diglycerides+CH3OH⇔Monoglycerides+R2COOH,Monoglycerides+CH3OH⇔Glycerides+R3COOH,传统反应工艺中采用的是均相催化剂强酸(硫酸或强碱(KOH等[2,3].在强碱的催化作用下,,但在100~150℃下经过数小时反应后也能得到近乎100%,催化剂可循环使用,于近几年受到一些研究者[4,5],,固体酸的催化活性偏低,但通常固体酸催化剂稳定性较高,(TiO2,ZrO2及经过硫酸改性的强酸TiO2−SO42−,ZrO2−SO42−−SO42−:⋅8H2O溶于200mL蒸馏水中,在快速搅拌下加入120mL2:1的氨水溶液,得到Zr(,反复洗涤以除去Cl−,将所得沉淀干燥,,再经过滤除去浸渍液,在823K焙烧3h,得到ZrO2−SO42−−SO42−:取20gTiCl4置于500mL烧杯中,用14%(ω的氨水水解得到TiO2⋅nH2O,其余制备方法与ZrO2−SO42−(OH4与TiO2⋅-:CuKα辐射源,50kV,30mA,:采用NOVA-:采用BIORAD公司的FTS3000红外仪进行测定;催化剂先加热至450℃,抽真空1