杜晓刚[1]2004年在《生物柴油—甘油联产工艺及甘油含量测定方法的研究》文中研究指明论文研究了采用酯交换法制备生物柴油—联产甘油的分离与精制工艺，以及酯交换反应条件对甘油分离工艺的影响。在优化工艺条件下，生物柴油副产的甘油纯度大于98％，总收率为78％。 论文针对生物柴油—联产甘油生产的需要，建立了生物柴油和甘油生产中甘油含量的测试方法。本论文用高碘酸氧化滴定法测定甘油含量，并将此方法引入生物柴油和甘油的生产中，测定了该方法的回收率和相对标准偏差。论文还建立了气相色谱分析生物柴油体系中甘油含量的测试方法，该方法利用衍生化和氢火焰离子化检测器进行分析，用内标法定量，测定了方法的回收率和相对标准偏差。最终，建立了一套经济，快速、准确的测定生物柴油—联产甘油过程中甘油含量的测定方法。
梁志霞[2]2010年在《文冠果的生物炼制工艺与技术经济分析》文中研究说明文冠果作为一种优质的非粮木本油料植物,被国家确定为重点开发的生物柴油原料资源之一。在用文冠果种仁油生产生物柴油的同时,将会产生大量的果壳、种皮、油渣和副产物甘油,这些副产资源都具有较高的潜在经济价值,如果得不到合理的开发利用,会造成巨大的资源浪费。本文针对目前文冠果利用中存在的问题,在利用文冠果生产生物柴油的同时,考虑其它副产物资源的充分利用,对文冠果生物炼制多产物联产的工艺和方法做了探索性研究,以期为文冠果资源的综合开发利用提供科学指导与技术支撑。首先,测定了文冠果各部位主要成分的含量,并根据各主要成分潜在的应用价值,实验验证了果壳、种仁皂苷的提取、以果壳、种皮为原料的纤维素乙醇生产、以种仁油和乙醇为原料的生物柴油生产和以生物柴油副产物甘油为原料的1,3-丙二醇生产等几个关键技术过程是可行的,在此基础上提出一种生物柴油与其它生物基化学品和中药有效成分联产的生物炼制工艺。通过对生物炼制过程的物料衡算,得出纤维素乙醇生产与生物柴油生产、皂苷提取和1,3-丙二醇的乙醇/硫酸铵双水相萃取存在过程集成的可能性。其次,对利用正已烷/乙醇/硫酸铵/水叁液相萃取体系同时分离文冠果种仁中的油脂、皂苷和蛋白质的多产物联产方法进行初步探索,考察了不同的乙醇/硫酸铵双水相配比、不同的正已烷浓度和不同的叁液相体系组成成分添加顺序对分离效果的影响。最后得出当操作条件为25%(w/w)正已烷/30%(w/w)乙醇/7.5%(w/w)硫酸铵/37.5%(w/w)水时,叁液相萃取达到了油脂、皂苷和蛋白质叁者较好的分离效果,油脂主要集中在上相,提油率为87%,种仁总皂苷集中在中相,回收率为83.5%,蛋白质富集在中相和下相的相界面处,可通过过滤得到。实验结果表明,叁液相萃取一步操作可实现种仁中叁种成分的同时分离,简化了工艺,是一种有效的多产物联产方法。再次,以文冠果生物炼制工艺可行性实验验证为基础,结合生物炼制工艺各关键过程现阶段的发展现状,对年处理30万吨文冠果的生物炼制工艺的物耗和能耗进行计算,获得了影响文冠果生物炼制工艺成本的主要因素及其影响规律。分析表明,从成本构成要素来看,原辅材料成本、公用工程成本是多产物联产过程成本的决定因素,两者占总成本的80%以上；从过程成本要素来看,纤维素乙醇生产成本是决定多产物联产过程成本的决定因素,将近占总成本的50%。敏感性分析表明,纤维素乙醇生产成本对利润的影响最为敏感,公用工程成本次之。对工艺中各个过程之间进行能量集成有望降低成本,同时,随着纤维素乙醇产业化进程的推进,生物炼制过程的成本可进一步降低。
宋志远[3]2013年在《甘油生物转化1,3-丙二醇及其产物的盐析萃取》文中指出1,3-丙二醇(1,3-PD)是一种重要的化工原料,被广泛应用于食品、医药、纺织和化妆品等多个领域,尤其作为单体用于合成新型聚酯——聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)1,3-PD的生产方法包括化学合成法和生物转化法,与高成本的化学法相比,生物转化法因所用原料来源广泛、操作条件简单及环境污染小等优点而受到广泛关注。目前,微生物转化甘油生产1,3-PD的原料是价格较高的工业甘油,主要生产方式是底物浓度难以准确控制的批式流加发酵。此外,1,3-PD的亲水性和沸点均较高,且发酵液成分复杂使得下游分离过程比较困难。本文主要针对微生物转化法生产1,3-PD的发酵与下游分离过程进行了以下研究。首先,考察了克雷伯氏杆菌厌氧连续发酵甘油的动态行为。当发酵达到稳态后,将甘油浓度从2%升高到8%,发酵进入过渡态,3-羟基丙醛(3-HPA)的浓度迅速升高至19.8g/L后又快速下降至1.45g/L,其它代谢产物浓度快速降至最小值。经过约30h的过渡期,各代谢产物浓度已逐渐升高并进入振荡期,经历78h、9个持续的振荡周期后发酵结束,振荡消失。通过对3-HPA浓度变化的分析表明,3-HPA可能是诱发振荡现象的内在原因。其次,研究了克雷伯氏杆菌转化甘油生产1,3-PD的底物流加控制发酵,其特征是批式流加发酵过程与细胞生长和代谢相耦联。通过对细胞生长动力学的分析,建立了发酵对数生长期和稳定期底物消耗与CO2浓度和碱液消耗量之间的函数关系,分别为F1=0.30C+1-01F2和F1=0.11+1.37F2(F1：底物流加速率,F2：碱液流加速率,C：CO2浓度)。两次在线反馈补料发酵实验结果表明,当甘油浓度控制在20±2g/L时,1,3-PD的浓度分别可达到80.3和78.8g/L,与手动反馈补料相比,1,3-PD浓度分别提高了25.0和23.5g/L。之后,考察了克雷伯氏杆菌利用生物柴油副产粗甘油转化1,3-PD的情况。结果表明,克雷伯氏杆菌可以有效地利用粗甘油生产1,3-PD,其浓度可达到60g/L以上,同时也产生了较多的乳酸,其浓度在30g/L左右,二者的浓度之和可达94g/L,甘油的质量转化率为56.8%,实现了1,3-PD和乳酸的联产,提高了粗甘油的利用率。同时,3批次连接的发酵实验表明,批式流加发酵对数前期的发酵液可作为种子液使用。最后,分别利用一步和两步盐析萃取技术分离工业甘油发酵液中的1,3-PD及粗甘油发酵液中的1,3-PD和乳酸。一步盐析萃取中,采用乙醇(20%,w/w)/磷酸氢二钾(24%,w/w)体系,1,3-PD分配系数和回收率分别为21.59和97.7%,细胞和可溶性蛋白的去除率可达99.6%和85.6%。两步盐析萃取中,第一步最佳条件为异丙醇(30%,w/w)/碳酸钾(30%,w/w),1,3-PD的分配系数和回收率分别为9.81和92.4%,乳酸分配系数和去除率分别为0.13和88.9%,细胞和可溶性蛋白的去除率分别为99.6%和85.5%。第二步最佳条件为pH6.5和乙醇28%(w/w),乳酸的分配系数和回收率分别为1.27和73.8%,细胞和可溶性蛋白的去除率分别为100%和98.5%。
刘文凤[4]2008年在《酯交换法制备生物柴油的工艺条件与基础物性的研究》文中提出生物柴油是以可再生动植物油脂为原料与低相对分子质量醇类进行酯交换反应生成的长链脂肪酯。生物柴油是指含油植物或动物油脂类生物柴油作为一种无毒、环保、可再生的发动机替代燃料,不仅可以单独使用,还可以与矿物柴油混合使用,因而具有广阔的应用前景。本论文运用实验研究和理论分析相结合的方法,阐述了大豆油和甲醇在NaOH催化剂作用下进行酯交换反应制取生物柴油的基本原理和操作方法。在自制实验装置上考察了影响酯交换反应转化率和反应产率的各种因素,利用正交实验提出了大豆油制取生物柴油的适宜反应条件,即催化剂用量为1.0m%,反应时间为60min,醇油摩尔比为6:1,在此条件下反应产率最高,可达95.48%。通过对粗甘油精制中溶剂选择、溶液pH值和蒸馏温度等因素的考察,提出了粗甘油精制的适宜条件:即以甲醇作溶剂,溶液的pH值为5,减压蒸馏温度控制在164～204℃,在此条件下甘油回收率为87.54%,甘油纯度可达97.05 %。通过对生物柴油及生物柴油与矿物柴油调合油基础物性的分析研究,结果表明,生物柴油较矿物柴油更环保、更安全,但其低温性、蒸发性和雾化性不太理想,将其与矿物柴油调合使用,可以取长补短,发挥各自的优势。生物柴油与矿物柴油调合后调合油的密度和酸值具有加和性,闪点、凝点和粘度等物性具有非线性调合的特点。气相色谱分析结果表明,生物柴油较矿物柴油的碳数分布更为集中、馏分更窄。将20%的生物柴油兑入矿物柴油所得调合油的碳数分布趋于均匀,接近成品柴油的碳数分布特点。因此生物柴油与矿物柴油按1:4的体积比例调合,不仅能改善生物柴油馏分窄的缺陷,也能改善柴油质量。运用实验与线性回归相结合的方法,对密度法、粘度法和甘油法计算植物油酯交换反应转化率进行了分析对比,建立了更为简便的酯交换反应转化率的计算方法,考察了方法的准确性。结果表明,粘度法计算酯交换反应转化率的误差在2%以内,只要油脂的组成确定,就可利用该方法快速、较准确地确定酯交换反应的转化率。密度法计算酯交换反应转化率的误差小于8%,仅适于对计算精确要求不高的场合。
赵广成[5]2017年在《生物柴油副产物甘油纯化工艺研究》文中研究表明生物柴油是一种清洁的可再生能源,甘油是其生产过程中主要副产物,对其纯化回收可很大程度上提高生物柴油生产企业的经济效益,提升企业的竞争力。基于生物柴油副产物甘油的组成复杂,本文建立了一套生物柴油副产物甘油的纯化工艺。甘油原料经过预处理工艺得到粗甘油,再对其进行减压精馏,得到精制甘油。论文主要研究内容及结果如下:1、甘油原料通过废甲醇酸的酸化破乳、脱醇、脱水、除盐等系列预处理过程得到粗甘油,重点考察了酸化破乳过程中pH值、酸化反应温度、甲醇量对粗甘油制备的影响。结果表明:较适宜的操作条件是将溶液pH值调为4,酸化反应温度60℃、甲醇量为0.7~1倍甘油体积,通过预处理,可获得甘油纯度为78%的甘油粗产品、甘油收率为89%。在此基础上,对预处理工艺中各个阶段甘油相水含量、钾离子质量的变化进行了测定,测定结果为预处理过程中脱水和脱盐设备的设计提供基础数据。2、粗甘油经减压精馏得到高纯度甘油产品。考察了回流比和冷却水温度对甘油纯度和精馏效果的影响。结果表明:当回流比在3:1、冷却水60℃,得到纯度为99.5%的甘油产品。利用Aspen Plus软件对预处理后的粗甘油进行高真空精馏稳态模拟,建立了双塔精馏模型,通过灵敏度分析确定最佳的工艺条件:在压力0.05 bar条件下B1脱水精馏塔塔板数为6块,回流比为0.1时,粗甘油中微量水分可以脱净;B3甘油产品精馏塔塔板数为7块,塔顶起第4块塔板位置进料,回流比为0.4时,塔顶甘油纯度在99%以上。3、对得到的精制甘油按GB/T 13206-91的标准进行检测,“甘油色度”、“氯化物”、“硫酸化灰分”、“酸、碱度”、“皂化当量”、“还原性物质”、“重金属”和“甘油含量”等指标符合甘油二等品的要求。
张瑶[6]2011年在《HPLC-ELSD法测定甘油含量的研究及硫酸钾的回收工艺》文中研究说明在小桐子生物柴油的生产过程中,每生产1吨生物柴油就会产生约0.1吨的副产物-甘油。小桐子生物柴油副产物甘油资源的高价值地利用,成为了小桐子生物柴油实现商业化的关键所在。在小桐子生物柴油副产物甘油的生产精制过程中,甘油含量的测定对精制过程起着重要作用。目前关于甘油含量测定方法的文献报道有很多：高碘酸钠氧化酸碱滴定法、高碘酸钠氧化还原法、密度法、折光法、分光光度法、气相色谱法、高效液相色谱法,在高效液相色谱法中又分为高效液相色谱-示差折光检测器测定法及柱前衍生高效液相色谱法,上述方法在不同方面存在着不同的不足。蒸发光散射检测器(ELSD)是20世纪90年代出现的通用型检测器。任何挥发性低于流动相的样品均能被蒸发光散射检测器检测(ELSD),其中包含不含发色基团的化合物。甘油的化学结构简单,无紫外吸收,且甘油的沸点为290℃,远远低于乙腈的挥发性。基于蒸发光散射检测器检测(ELSD)的优点及甘油的性质,考察了蒸发光散射检测器检测(ELSD)在甘油含量中的应用。在实验过程中,主要从流动相,流速,柱温,蒸发光散射检测器(ELSD)中雾化温度,气化温度,载气流量等方面考察了蒸发光散射检测器(ELSD)在甘油含量中的应用。实验结果表明,以Interstil NH2 (250mm×4.6 mm,5μm)为色谱柱；乙腈-水(80：20)为流动相；甘油进样量在0.16-4.096μg范围时与主峰面积有良好的线性关系,方法平均回收率在93.00%以上,精密度的相对标准偏差为<1.50%(n=5)在小桐子转化为生物柴油过程中,加入了氢氧化钾作为催化剂。而从小桐子生物柴油副产物提取甘油的过程中,以稀硫酸作为调节小桐子生物柴油副产物PH的试剂。因此在从小桐子到甘油的过程中,有无机盐硫酸钾的形成。无氯钾肥中主要以硫酸钾为主,在我国,忌氯钾肥作物如茶叶、烟草、果树等占经济作物的主导地位,所以我国对硫酸钾的用量非常大。目前,在世界上,中国对硫酸钾的需求量最高,同时,严重缺钾的地区中也包含中国。因此对在提取粗甘油过程中得到的固体残渣有回收的必要。在实验过程中对在粗甘油提取过程中得到的固体残渣进行回收主要有以下优点：(1)降低对环境的污染。固体残渣中主要以无机盐形式存在,还含有少部分油脂,若直接排放至自然界中,则对环境造成很重的负担。将其进行回收利用,以降低对环境的污染；(2)获得高纯度的硫酸钾；(3)生物柴油-硫酸钾联产降低了生物柴油生产的成本。目前我国硫酸钾价格比较昂贵。通过对硫酸钾的回收,一方面降低了生物柴油生产的成本,另一方面额外增加了生物柴油的经济价值。国家标准GB20406-2006中规定K2O质量分数≥50%的硫酸钾即为优等品。在实验中将固体残渣溶解,重结晶后得到了K2O质量分数为53.45%的硫酸钾。表明通过对固体残渣的回收,能得到优等品的硫酸钾。
李艳波[7]2011年在《低品质米糠原位提油制备脂肪酸甲酯及谷维素联产提取的研究》文中进行了进一步梳理米糠是稻米加工业的副产物,其成分与大米的加工精细程度有关。米糠主要的成分有粗蛋白、纤维、灰分、水分和米糠油脂等。米糠中含有16-25%的米糠油(RBO),可用于生产米糠食用油或者制备生物柴油；而且米糠中还含有生物活性良好、对人体有益的成分如谷维素、谷甾醇和生育酚等,其中含谷维素约为0.3-0.5%。中国大米年产量约占世界总年产量的1/3,年均产生近1000万吨的米糠资源。但由于米糠中脂肪酶的存在,使得米糠极易酸败变质。在中国,只有10%的米糠资源得到开发利用,其余大部分则作为动物饲料或者农业垃圾,不仅浪费资源而且污染环境。因此找到一种米糠的合理利用工艺具有重大意义。在能源危机、环境恶化等背景下,生物柴油因其可再生性、环境友好性、无毒及生物可降解性而格外引人注目。而且生物柴油的燃烧特性与柴油接近,是很有潜力的化石柴油代用能源。现今,生物柴油多为植物油和动物脂肪等原料与醇类反应生成的脂肪酸酯。但是占总成本75%的原料成本问题制约着生物柴油的产业化发展。因此,找到一种供应充足、价格低廉稳定的原料将对生物柴油的制备产生重要意义。谷维素在米糠中含量约为米糠质量的0.3-0.5%,在米糠油中含量约为0.9-2.9%。谷维素因对人体具有镇痛、抗菌消炎、抗氧化、抗自由基和抗紫外线等特殊的生理功效而备受青睐。因此,谷维素的提取具有重要意义。本论文中我们以低品质米糠为原料,以环己烷、无水甲醇和石油醚等为溶剂对米糠原位提油制备脂肪酸甲酯及谷维素的联产提取工艺进行考察。论文首先以米糠为原料,以环己烷、无水甲醇、石油醚、环己烷／无水甲醇和石油醚／无水甲醇为溶剂进行米糠油提取实验。我们发现引入适量的非极性溶剂有助于提高无水甲醇提取米糠油的效率。结论为：原料米糠50g,以220ml共沸比例的环己烷／无水甲醇混合溶剂提油反应3.5h时提油效率最佳,提油率约为18.72%。接着,我们对米糠原位制备生物柴油进行考察。得到结论如下：0.5g浓硫酸可使无水甲醇与脂肪酸甘油酯的酯化反应的酯化率达到95.16%；0.25gNaOH可使酯交换反应的酯交换率达到87.89%。酯产品得率约为16.7%。最后,我们对从油相中萃取谷维素进行了研究。结论为：1、碱性甲醇水溶液中碱用量为0.45g及含80%甲醇时,米糠油中大约有82%的谷维素从油相转移到甲醇水溶液相；2、pH在8-9的范围时,用150ml(3倍于原料质量)的环己烷萃取谷维素,萃取率约为41.2%。本工艺操作简单、溶剂可循环利用、无污染。而且能提高米糠的附加值,并对农业生产以及提高农民的生活水平有一定意义。不足之处在于部分工艺参数有待进一步深入研究。
乔宝权[8]2016年在《超临界萃取—反应耦合工艺制备微藻生物柴油》文中研究表明随着全球能源战略的调整,绿色可再生能源的关键性地位的确立,生物柴油作为典型的清洁再生能源,近年来成为各国新能源领域高新技术竞争的热点,超临界酯交换工艺具有绿色、简单、高产、高效等优势,然而工艺成本较高。为此,本文以超临界酯交换工艺为技术背景,从设备、原料以及工艺角度降低制备成本。从设备角度,改进固定床反应器填料,考察填料种类及反应影响因素,同时,对反应动力学及热力学进行研究；从原料角度,以高附加值金藻以及廉价小球微藻为原料；从工艺角度,利用超临界CO2萃取耦合超临界酯交换技术,确定耦合工艺控制步骤和最佳工艺条件,在此基础上对耦合工艺进行强化；利用超临界甲醇萃取耦合酯交换工艺原位制备生物柴油,通过响应面法对工艺进行优化。主要研究内容如下：(1)改进固定床反应器,优化超临界连续化酯交换工艺。分别选用玻璃珠、玻璃弹簧、θ环等填料,研究不同填料种类及尺寸对工艺的强化效果。研究发现,在相同停留时间条件下,以θ环为填料时甲酯产率及产量均最高,稳定时间最短,当温度为350℃、压力22 MPa、醇油摩尔比42：1、醇油进料流量分别为0.20 mL/min、0.109 mL/min时,反应30min系统达到稳定,产率可达90.27%,重复使用60 h,产率没有明显变化。(2)为深入探讨超临界酯交换过程机理,为实验提供理论依据,对反应动力学及热力学行为进行研究。以θ环固定床反应器实验数据为基础,得到不同温度下反应速率常数,拟合出活化能为54.13 kJ/mol。通过热力学计算,确定了醇油混合物临界参数及醇油纯物质溶解度参数。(3)以金藻为原料,对超临界萃取耦合超临界酯交换工艺进行系统研究,优化匹配萃取动力学及反应动力学,得到最佳耦合工艺为：颗粒尺寸为40目、萃取温度60℃、系统压力18-20 MPa、CO2流量为0.5 L/min、正己烷流量0.4 mL/min、反应温度340℃、醇油摩尔比84：1,系统稳定后产率为56.31%。分别以稀硫酸和少量磷酸钾为催化剂强化耦合工艺,当硫酸甲醇浓度及磷酸钾用量分别为0.3%和2g(占反应器体积6.2%)反应温度仅为250℃时,甲酯产率分别为61.86%和75.44%。(4)以小球微藻为原料,对超临界萃取耦合超临界酯交换反应原位酯交换工艺进行探究,通过响应面法研究反应温度、醇藻比、反应时间及相互间交互作用对产率的影响,并优化工艺条件。得到最佳工艺为：反应温度为267.49℃、反应时间50.72 min、醇藻比(v/wt)为9.91：1,最高产率为76%。
李凤姣[9]2016年在《二氧化碳间接合成有机醇酯多相催化体系研究》文中研究说明C02清洁合成有机醇酯是C02化学利用的研究热点。但是,由于C02分子的热力学稳定性与动力学惰性,C02直接合成路线通常存在合成效率低、反应条件苛刻、产物收率低等缺点。值得注意的是,C02能与高能化合物环氧乙烷高效合成碳酸乙烯酯,还能与氨气、乙醇有效合成氨基甲酸乙酯,也能经生物固碳等途径大量制备脂肪酸甘油叁酯。因此,以上述叁种C02碳氧载体进一步转化制备有机醇酯,是实现C02间接合成高价值有机醇酯的有效途径。本文针对上述叁种C02碳氧载体的酯基转化过程,重点开展了碳酸乙烯酯加氢联产甲醇与乙二醇、氨基甲酸乙酯与乙醇醇解合成碳酸二乙酯以及脂肪酸甘油叁酯与甲醇酯交换合成脂肪酸甲酯的高效多相催化体系研究,系统深入进行了反应热力学、催化剂表征、催化剂构效关系、催化剂稳定性、催化机理和反应条件影响等研究工作。主要研究内容和结论如下：(1)针对碳酸乙烯酯加氢联产甲醇与乙二醇过程,首先通过热力学计算揭示了该反应为热力学有利的放热反应,然后以叁种不同介孔硅分子筛KIT-6、MCM-41和SBA-15为载体,采用蒸氨法成功制备了Cu/KIT-6、Cu/MCM-41和Cu/SBA-15催化剂,研究了载体对负载铜基催化剂的织构性质和催化活性的影响。催化剂表征结果表明不同比例的Cu0和Cu+物种共同存在于上述叁种催化剂中,其中Cu0由CuO还原得到,Cu+由层状硅酸铜还原得到。催化剂评价结果发现Cu/SBA-15表现出更优异的催化性能,主要归因于其具有较高的铜分散度和合适的Cu0/Cu+比例。以Cu/SBA-15为催化剂,在优化条件下,碳酸乙烯酯转化率达100%,甲醇收率和乙二醇收率分别达62.3%、94.7%。Cu/SBA-15的稳定性考察结果发现,其活性随着循环次数增加而逐渐下降,原因主要归结于Cu/SBA-15结构中Cu和Cu20颗粒的团聚长大。(2)针对碳酸乙烯酯加氢联产甲醇与乙二醇过程,进一步以硅溶胶为硅源经蒸氨法可控制备了不同铜负载量2%-30%Cu/SiO2-AE催化剂,系统研究了铜负载量对Cu/SiO2-AE催化剂的织构性质和催化活性的影响。催化剂系统表征分析结果证明了2%～30%Cu/SiO2-AE催化剂同时含有不同比例的Cu0和Cu+成分,两者分别来源于CuO的还原和层状硅酸铜的还原。催化性能评价结果表明铜负载量适中的10%Cu/SiO2-AE催化剂具有较优的催化活性,关键原因在于Cu0与Cu+物种的协同催化作用及其含有合适的Cu+/(Cu0+Cu+)比例。以10%Cu/SiO2-AE为催化剂,在优化条件下,碳酸乙烯酯转化率达100%,甲醇收率和乙二醇收率分别提高到70.8%、98.0%。提出了Cu0促进氢气解离、Cu+吸附在碳酸乙烯酯的羰基上的催化机理。10%Cu/SiO2-AE的稳定性考察结果发现,Cu和Cu20颗粒的团聚长大是10%Cu/SiO2-AE催化剂在循环过程中催化活性下降的主要原因。(3)针对氨基甲酸乙酯与乙醇醇解合成碳酸二乙酯过程,采用以碳酸钠为沉淀剂的沉淀法发展了高效固体碱催化剂MgO-SC-450。该催化剂具有245 m2g-1的高比表面积、纳米薄片状形貌和丰富的中等强度碱性位。MgO-SC-450表现出优异的活性与选择性,在200℃条件下的TOF值为3522 mgDEC gcat-1 h-1,在优化条件下,氨基甲酸乙酯转化率达62.9%,碳酸二乙酯收率和选择性分别高达58.0%和92.1%。催化剂构效关系研究表明,丰富的中等强度碱性位是MgO-SC-450起高效催化作用的关键因素。MgO-SC-450还具有良好的重复使用性和结构稳定性。准原位红外实验结果表明氨基甲酸乙酯能被MgO活化,并且乙醇被解离成亲核性强的乙氧基。理论计算研究结果证实了氨基甲酸乙酯与乙醇共吸附于MgO表面上的双分子共活化机理。(4)针对脂肪酸甘油叁酯与甲醇酯交换合成脂肪酸甲酯过程,以来源广、成本低的电石渣大宗工业固体废弃物为钙基固体碱催化剂原料,采用简便易行的热活化法,发展了低成本高活性的电石渣钙基催化剂CS-650,实现了远优于商品CaO的催化活性。催化剂构效关系研究结果表明CS-650活性优异的关键在于其具有丰富的强碱性位。以CS-650为催化剂,在优化条件下,脂肪酸甲酯收率达91.3%,相应的TOF值为182.6 gFAME gcat-1 h-1。对CS-650催化剂的稳定性和反应前后结构变化进行了研究,结果发现催化剂在循环过程中活性下降到80.1%,归因于循环过程中形成了活性低于CS-650的甘油钙新结构。
王治敏[10]2012年在《生物柴油副产甘油的纯化》文中研究表明本文建立了一套生物柴油副产甘油的预处理、脱臭、脱色、精馏的纯化工艺。预处理分为酸化破乳和絮凝脱胶两个过程,在酸化破乳阶段比较了浓硫酸和浓磷酸对甘油提纯的影响,考察了甲醇用量、溶液pH值对过滤时间、甘油纯度及收率的影响。得出酸化破乳的最优条件是生物柴油副产物用浓磷酸甲醇溶液酸化处理,无水甲醇用量为1.0倍甘油原料体积,将pH值调为4.5,酸化预处理阶段得到甘油纯度为85.30%的甘油粗产品,甘油收率为123.4%。在絮凝脱胶阶段比较了明矾水溶液和叁氯化铁水溶液的脱胶效果,并考察了溶液pH值、絮凝剂水溶液的浓度对过滤时间、甘油纯度及收率的影响。得出絮凝脱胶的最优条件是pH值为4.5,用质量分数为2%的明矾水溶液作为絮凝剂,并抽滤处理胶质,在絮凝脱胶阶段,甘油收率为99.0%,甘油的纯度可提高到90.50%。粗甘油经水蒸汽脱臭工艺,脱去臭味,再经活性炭脱色得到无色透明、粘稠、纯度为95.20%的精制甘油。水蒸汽脱臭阶段,研究了水蒸汽流量、甘油流量对甘油臭味脱除的影响,优化了水蒸汽脱臭阶段的工艺参数,在Φ40mm×800mm的脱臭塔中,水蒸汽流量为4L/min、甘油流量为0.58L/h和脱臭温度为120℃时,甘油中的臭味完全脱除,脱臭后甘油产品的纯度为95.28%。在活性炭脱色阶段,研究了活性炭用量对甘油脱色效果的影响,获得优化后的工艺参数为:活性炭脱色的条件为用甘油样品质量2%的活性炭,在80℃下振荡20分钟后过滤。经脱臭、脱色后的粗甘油经减压精馏得到高纯度甘油产品。研究精馏的条件为:操作压力小于450Pa,回流比3:1,收集塔顶温度为157～159℃下的馏分,得到纯度为99.90%的甘油产品,减压精馏阶段的甘油收率为86.5%。对得到的精制甘油按医药甘油药典标准进行检测,“甘油颜色”、“氯化物”、“硫酸盐”、“脂肪酸”、“酯类”、“易碳化物”、“灼烧残渣”、“铁盐”、“重金属”和“甘油的含量”等指标符合医药甘油药典标准。
参考文献：
[1]. 生物柴油—甘油联产工艺及甘油含量测定方法的研究[D]. 杜晓刚. 南京理工大学. 2004
[2]. 文冠果的生物炼制工艺与技术经济分析[D]. 梁志霞. 大连理工大学. 2010
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[4]. 酯交换法制备生物柴油的工艺条件与基础物性的研究[D]. 刘文凤. 中国石油大学. 2008
[5]. 生物柴油副产物甘油纯化工艺研究[D]. 赵广成. 浙江工业大学. 2017
[6]. HPLC-ELSD法测定甘油含量的研究及硫酸钾的回收工艺[D]. 张瑶. 昆明理工大学. 2011
[7]. 低品质米糠原位提油制备脂肪酸甲酯及谷维素联产提取的研究[D]. 李艳波. 吉林大学. 2011
[8]. 超临界萃取—反应耦合工艺制备微藻生物柴油[D]. 乔宝权. 大连理工大学. 2016
[9]. 二氧化碳间接合成有机醇酯多相催化体系研究[D]. 李凤姣. 中国科学院研究生院(过程工程研究所). 2016
[10]. 生物柴油副产甘油的纯化[D]. 王治敏. 浙江工业大学. 2012
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