科研立項(xiàng)中期檢查完整版3

1、序號(hào)：編碼：重慶理工大學(xué)2011年學(xué)生科研課題論文作品名稱(chēng)：固體酸催化劑的制備及酯化活性研究作品類(lèi)別：a固體酸催化劑的制備及酯化活性研究作者：陳去曾淵萍楊青青李洪旺張朋摘要：研究大豆油在催化劑的作用下與無(wú)水甲醇經(jīng)過(guò)酯交換反應(yīng)制備生物柴油的過(guò)程, 考察了醇油摩爾比、催化劑用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間對(duì)反應(yīng)的影響。并探討了醇油 摩爾比、催化劑用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間對(duì)生物柴油產(chǎn)率的作用規(guī)律。根據(jù)該模型 進(jìn)行了工藝參數(shù)的優(yōu)選，以生物柴油產(chǎn)率為指標(biāo)，試驗(yàn)所得強(qiáng)酸催化大豆油酯交換制 備生物柴油優(yōu)化工藝條件為：醇油比為8.89:1,催化劑的量為2.91%,反應(yīng)溫度為110.4 °c,反應(yīng)時(shí)間為9.

2、88ho大豆油在最優(yōu)工藝條件下，經(jīng)過(guò)酯交換反應(yīng)得到的甲酯含量達(dá) 到了 93%。關(guān)鍵詞：生物柴油、酯交換反應(yīng)、工藝1前言1.1課題的研究背景近幾年，生物柴油作為新經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的亮點(diǎn)已得到世界各國(guó)的重視，美國(guó)、歐洲、日 韓等相繼成立了專(zhuān)門(mén)的生物柴油研究機(jī)構(gòu)，投入了大量的人力物力。我國(guó)生物柴油的 研究與開(kāi)發(fā)起步較晩，始于中國(guó)科學(xué)院的“八五”重點(diǎn)科研項(xiàng)目- “燃料油植物的研究 與應(yīng)用技術(shù)”，這幾年各方面的研究都取得了階段性的成果。中國(guó)工程院院長(zhǎng)徐匡迪指 出，立足于本國(guó)原料大規(guī)模生產(chǎn)替代液體燃料-生物柴油，對(duì)增強(qiáng)中國(guó)石油安全具有重 要的戰(zhàn)略意義。1. 2生物柴油的制備方法生物柴油的制備可采用物理法（直接混合

3、法、微乳液法）和化學(xué)法（高溫裂解法、 酯交換法）。使用物理方法能夠降低動(dòng)植物油的粘度，但積炭及潤(rùn)滑油污染等問(wèn)題難以 解決；而高溫裂解法的主要產(chǎn)品是生物汽油，生物柴油是其副產(chǎn)品。相比之下，酯交 換法是一種更好的制備生物柴油方法，本文采用酯交換制備生物柴油。1.2.1酯交換法酯交換法就是在催化劑的存在下，甘油二酸酯和短鏈醇發(fā)生反應(yīng)生成脂肪酸甲酯 和甘油的過(guò)程，或者是甘油二酸酯和處于超臨界狀態(tài)下的甲醇發(fā)生反應(yīng)得到脂肪酸酯 的過(guò)程。下式反應(yīng)了酯交換的一般步驟：ch2c00rir1cooch3嚴(yán)hchnoh嚴(yán)3or2 +3ch3chr2cooch3+ch2coor3r3cooch3其中r】、r2、r3為

4、ct烷基或烯怪基。由于反應(yīng)是可逆的，使用過(guò)量醇類(lèi)可使反應(yīng)平衡朝產(chǎn)物方向移動(dòng)。常用的醇類(lèi)有 甲醇、乙醇、丙醇、丁醇和戊醇，其中甲醇和乙醇用的較多。特別是甲醇，因價(jià)格便 宜、有極性和鏈短而廣泛使用，它能與甘油二酸酯迅速反應(yīng)。經(jīng)過(guò)上述反應(yīng)使天然油 脂（甘油二酸酯）的分子量由900左右降至300左右，粘度降低了 8倍，燃料的揮發(fā)度也相 應(yīng)的提高了，產(chǎn)物生物柴油的粘度與柴油相近，十六烷值可達(dá)到50左右。該反應(yīng)還可 用酸、堿或酶作為催化劑。其中堿性催化劑包括naoh, koh、各種碳酸鹽以及鈉和鉀的醇鹽，酸性催化劑常用的是硫酸、磷酸或鹽酸。1. 3生物柴油研究的重要意義就我國(guó)而言，發(fā)展生物柴油意義更加重大

5、.發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè)可促進(jìn)我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì) 和社會(huì)發(fā)展.我國(guó)可通過(guò)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，發(fā)展油料植物生產(chǎn)生物柴油，同時(shí)將退耕還 林和木本油料植物發(fā)展結(jié)合起來(lái)，建立生物柴油原料基地。通過(guò)對(duì)土地資源的有效利 用，建設(shè)大量能源工廠，增加就業(yè)機(jī)會(huì).同時(shí)發(fā)展生物柴油具有能源安全的戰(zhàn)略意義。 自1993年我國(guó)成為石油凈進(jìn)口國(guó)以來(lái)，石油進(jìn)口量以每年4%的速度增長(zhǎng)，到2020 年，中國(guó)石油消費(fèi)量預(yù)計(jì)要達(dá)到4. 5 x 10hkg左右，石油對(duì)外依存度將達(dá)到60%。因 此，利用國(guó)內(nèi)資源優(yōu)勢(shì)，開(kāi)發(fā)生物柴油具有重要意義。另外發(fā)展生物柴油具有重要的 生態(tài)環(huán)境意義。生物柴油燃燒時(shí)可大大減少二氧化碳、多環(huán)苯類(lèi)致癌物和“黑煙”等 污染物排

6、放；利用廢食用油、“地溝油”生產(chǎn)生物柴油，可減少骯臟的、含有毒物質(zhì) 的廢油污染環(huán)境。2實(shí)驗(yàn)材料與工藝流程2. 1實(shí)驗(yàn)儀器和試劑本課題選取食用大豆油為原料以固體催化劑進(jìn)行酯交換反應(yīng)生產(chǎn)生物柴油，實(shí)驗(yàn) 中所用到主要的實(shí)驗(yàn)儀器及實(shí)驗(yàn)試劑分別見(jiàn)表2-1和表2-2。名稱(chēng)生產(chǎn)廠家或來(lái)源規(guī)格高壓反應(yīng)釜威海自控反應(yīng)釜有限公司whfs-0. 5水銀溫度計(jì)重慶醫(yī)藥科（義化玻分公司0-300°c恒溫磁力加熱攪拌器開(kāi)封市宏興科教儀器廠cl-2箱式電阻爐沈天津澤慶電爐工貿(mào)有限公司sx2-2. 5-10電子天平余姚市金諾天平儀器有限公司td2102鐵架臺(tái)重慶理工大學(xué)實(shí)驗(yàn)室干燥器重慶理工大學(xué)實(shí)驗(yàn)室量筒重慶理工大學(xué)

7、實(shí)驗(yàn)室100ml量筒重慶理工大學(xué)實(shí)驗(yàn)室50ml三口燒瓶重慶醫(yī)藥科儀化玻分公司300ml直形冷凝管重慶醫(yī)藥科儀化玻分公司300mm分液漏斗重慶醫(yī)藥科儀化玻分公司250ml數(shù)顯恒溫水浴鍋江蘇金壇榮華儀器制造有限公司hh-2錐形瓶重慶醫(yī)藥科儀化玻分公司250 ml燒杯重慶理工大學(xué)實(shí)驗(yàn)室500 ml燒杯重慶理工大學(xué)實(shí)驗(yàn)室50 ml循環(huán)水式真空泵天津華鑫儀器廠shz-d ( a )表2-1實(shí)驗(yàn)儀器名稱(chēng)生產(chǎn)廠家或來(lái)源規(guī)格食用大豆油福臨門(mén)大豆油無(wú)水甲醇成都市科龍化工試劑廠分析純濃硫酸重慶川東化工有限公司化學(xué)試劑廠98%正己烷上海試四赫維化工有限公司97%鈦酸四正丁酯國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司98%冰醋酸重慶川

8、東化工有限公司化學(xué)試劑廠分析純無(wú)水乙醇重慶川東化工有限公司化學(xué)試劑廠分析純定性濾紙杭州新華紙業(yè)有限公司12. 5cm表2-2實(shí)驗(yàn)試劑2.2實(shí)驗(yàn)中各項(xiàng)性質(zhì)及指標(biāo)的分析方法2. 2. 1生物柴油產(chǎn)率的測(cè)定hih -0011ih oh1cohthirooci <3本課題參與反應(yīng)的大豆油質(zhì)量均為100g減壓蒸餡獲得的生物柴油產(chǎn)品質(zhì)量以m表 示。h -c一 rz + 3ch36i 窪些理h -c- oorhcoorv9009692904100gm （理論）m（理論）=100*904/900=100 444 （g）生物柴油的產(chǎn)率： w （生物柴油）=m / m （理論）*100%2. 3固體酸催化劑

9、的制備主要制備過(guò)程如下：1 ）將40ml鈦酸四正丁酯與30ml無(wú)水乙醇互滾，并加入3m 1冰醋酸抑制水解。另將 15ml無(wú)水乙醇、15ml蒸餡水與1ml冰醋酸配置成新溶液?？刂凭徛渭铀俣?，在 攪拌的情況下，將新溶液滴加到原溶液中。最后將滴加后的混合溶液在水浴鍋中 70°c攪拌蒸干。110°c烘箱中干燥8小時(shí)；2）配置硫酸溶液，并使硫酸的量控制在粗產(chǎn)品質(zhì)量的20%。將干燥產(chǎn)物靜置一段時(shí)間 后于70°c水浴鍋中攪拌蒸干，110°c烘箱中干燥8小時(shí)；3）將粗產(chǎn)品于馬弗爐中400°c高溫?zé)?小時(shí)，得到固體酸催化劑。2. 4酯交換反應(yīng)操作步驟1 ）稱(chēng)

10、取100g大豆油，按照預(yù)定的醇油比，稱(chēng)取相應(yīng)質(zhì)量的無(wú)水甲醇和與甲醇 等體積的正己烷，最后加入相應(yīng)百分比質(zhì)量的催化劑。將以上反應(yīng)物置于特 制聚四氟乙烯內(nèi)膽中；2）氮?dú)馄刻峁﹊mpa壓力，在預(yù)設(shè)溫度、300rad/mi n轉(zhuǎn)速條件下開(kāi)啟高溫高壓反應(yīng)， 100力矩下擰緊8個(gè)高壓釜釜蓋固定螺帽。反應(yīng)全程過(guò)程中通入攪拌冷卻循環(huán)水;3）達(dá)到反應(yīng)時(shí)間后，關(guān)閉加熱裝置，攪拌情況下通入釜體冷卻循環(huán)水，以最快速度 降至60°c下；4）用石油瞇或無(wú)水乙醇擦拭反應(yīng)釜釜蓋及金屬內(nèi)膽。2. 5反應(yīng)產(chǎn)物處理步驟1）分液靜置：反應(yīng)完實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的時(shí)間后，將混合液轉(zhuǎn)移至250ml的分液漏斗中靜置分 層（靜置時(shí)間一般大約1

11、5min）;2 ) 分離兩相：等待兩相(上層為澄清的淺黃色的油相，下層為棕色的甘油相)有 明顯的分層后，分離甘油層，剩下的上層即脂肪酸甲脂即為生物柴油粗品；3)洗滌分液：冷卻后用熱的蒸餡水清洗35次，轉(zhuǎn)入分液漏斗中等待分相(下層為水相，上層為油相)；4 )粗蒸餡：將下層大部分的水去掉，剩下的油樣與部分水再轉(zhuǎn)入燒杯中，在恒溫加熱磁力攪拌器上加熱至100°c以上，保持溫度在120°c左右，直到?jīng)]有水泡冒出為 止。即可除去生物柴油中的水分、正己烷與過(guò)量甲醇；5) 細(xì)蒸餡：將粗蒸餡產(chǎn)品置于三口燒瓶中，減壓蒸餡，在200°c-240°c溫度區(qū)間收集產(chǎn)品；6 )最后

12、精確稱(chēng)量測(cè)定生物柴油的產(chǎn)率。3. 實(shí)驗(yàn)部分3. 1酯交換影響因素分析影響酯交換反應(yīng)的因素有原料油脂中水分和游離脂肪酸、醇油摩爾比、催化劑的 量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、攪拌速度等。原料油脂中水分和游離脂肪酸的影響：由于各種原因，生物柴油原料中不(1) 醇油摩爾比的影響：醇油比是影響酯交換反應(yīng)的最重要的因素之一。根據(jù)化學(xué)反 應(yīng)方程式可知酯交換反應(yīng)需要3分子的醇和1分子的甘油三酸酯反應(yīng)生成3分子 的脂肪酸甲酯和1分子的甘油。因?yàn)樯缮锊裼偷姆磻?yīng)是可逆反應(yīng)，當(dāng)醇油物 質(zhì)的量之比為3 ： 1時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行的不完全，反應(yīng)的平衡點(diǎn)比較偏左，最后產(chǎn)品 中脂肪酸甲酯含量很低。使反應(yīng)中的某一原料過(guò)量可以促進(jìn)反應(yīng)平衡

13、右移，因此 理論上醇油比越高，酯轉(zhuǎn)化率越高，達(dá)到平衡所需時(shí)間越短。(2 )催化劑用量的影響：催化劑的加入可以提高反應(yīng)的速率和產(chǎn)率，所以催化劑用量 對(duì)酯交換反應(yīng)的進(jìn)行影響也較大。催化劑過(guò)量的時(shí)候，可能會(huì)發(fā)生皂化反應(yīng)，導(dǎo) 致產(chǎn)率降低，而且還會(huì)造成環(huán)境污染。所以催化劑用量存在一個(gè)最佳的值，本實(shí) 驗(yàn)需分析催化劑用量對(duì)生物柴油產(chǎn)率的影響，來(lái)確定催化劑用量最佳值。(3 )反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間的影響：酯交換反應(yīng)可在不同的溫度下進(jìn)行，不同的原料有 不同的適宜溫度。在酯交換反應(yīng)中，溫度高，催化劑的活性也加大，且反應(yīng)為吸 熱反應(yīng)。隨著反應(yīng)溫度的升高，反應(yīng)速率也會(huì)增大，而生物柴油的得率就增大， 則所需要的反應(yīng)的時(shí)間也

14、會(huì)相應(yīng)縮短。但是甲醇的沸點(diǎn)比較低，超過(guò)其沸點(diǎn)的時(shí) 候可能會(huì)影響酯交換反應(yīng)的進(jìn)行。酯交換反應(yīng)轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時(shí)間的增加而增加， 但并不是時(shí)間越長(zhǎng)越好，在酯化反應(yīng)達(dá)到平衡后隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，并不能使反應(yīng) 繼續(xù)向右進(jìn)行，反而導(dǎo)致皂化反應(yīng)，使脂肪酸甲酯的產(chǎn)率降低。本課題主要考察對(duì)酯交換反應(yīng)影響較大的醇油比、催化劑含量、反應(yīng)溫度及反應(yīng) 時(shí)間對(duì)生物柴油產(chǎn)率的影響。3. 2實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其分析根據(jù)中心組合設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，經(jīng)過(guò)一系列的酯交換反應(yīng)工藝流程，生物柴油產(chǎn) 率的結(jié)果可見(jiàn)表3-2。編號(hào)a：醇油比b:催化劑用 量c:反應(yīng) 溫度。cd:反應(yīng)時(shí)間h生物柴油得 率112: 14100888. 1729: 14110108

15、9. 1136: 12100875. 71412: 131101088. 5356: 12120881. 7466: 141201282. 9879: 131201087. 689: 121101087. 8399: 131101092. 94109: 131101287. 37119: 13110888. 931212: 14120883. 09136: 131101089. 23149: 131101092. 861512: 121201283. 281612: 121001282. 67179: 131001088. 41186: 141001281. 83199: 131101093.

16、 13表3-2中心組合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)所選的各三個(gè)水平條件下，酯交換反應(yīng)都能很好地進(jìn)行， 生物柴油的產(chǎn)率在75%94%之間。每組實(shí)驗(yàn)完成后以生物柴油產(chǎn)率作為分析比較對(duì) 象，從而探討得出一個(gè)最佳實(shí)驗(yàn)條件方案。3.2.1單因素分析本實(shí)驗(yàn)根據(jù)響應(yīng)曲面分析軟件design-expert 7導(dǎo)出的各單因素與生物柴油產(chǎn)率 的曲線變化圖，分析酯交換反應(yīng)中各單因素對(duì)生物柴油產(chǎn)率的影響。(1 )醇油比的影響u>ma f nut or*-* mgtor aovotsztfwl »r»tmm*圖4-1為醇油比與生物柴油產(chǎn)率的曲線變化圖士他斗atw *o.pr a: mt

17、皿上匕r 任u.fw柯鼻ooo. nvimm i to ooo： j99 rcutrtnaj io oo圖3-1醇油比與生物柴油產(chǎn)率的曲線變化圖由圖3-1可知，醇油比對(duì)生物柴油產(chǎn)率影響較小，隨著醇油比的增大，生物柴油 產(chǎn)率有先增大后降低趨勢(shì)，而且在醇油比在9： 1左右時(shí)存在一個(gè)最大值。理論上，可逆反應(yīng)的酯交換中的甲醇用量越多，油脂應(yīng)該反應(yīng)越完全，生成的生物柴油也就越多。 但是從圖3-1中可以看出甲醇的用量超過(guò)某個(gè)值的時(shí)候，隨著甲醇用量的增大，生物 柴油的產(chǎn)率反而下降，這是由于甲醇用量的增加使反應(yīng)物油脂的濃度下降，導(dǎo)致總的 醇解反應(yīng)速率下降，且過(guò)量的甲醇不僅使甲醇的分離更加困難，而且又提高了生產(chǎn)

18、成 本。所以酯交換反應(yīng)中存在一個(gè)最適宜的醇油摩爾比。(2 )催化劑用量的影響one factor圖3-2為催化劑的量與生物柴油產(chǎn)率的曲線變化圖xi - b hk化刑actual factor*a " y t«； o ooc avzmnr 1 io ooo jh* jwii ri*! 1o oo2 00a so3 00>90* oob a化刑叩.圖3-2催化劑與生物柴油產(chǎn)率的曲線變化圖從圖3-2中可知，催化劑的量對(duì)生物柴油產(chǎn)率也有影響較大，且隨著催化劑的量 的增加，生物柴油產(chǎn)率有先升高后降低的趨勢(shì)，而且在催化劑的量在3.0%左右存在一 個(gè)最大值。這是由于催化劑用量較少時(shí)

19、，隨著催化劑用量的增加，醇解反應(yīng)的活化中 心增加，從而導(dǎo)致產(chǎn)率的上升。但當(dāng)催化劑用量過(guò)多時(shí)，會(huì)使反應(yīng)物粘度加大甚至形 成凝膠，使酯交換產(chǎn)率就有所下降。所以，在酯交換反應(yīng)中，催化劑的用量應(yīng)存在一 個(gè)最佳值，并不是越多越好。(3 )反應(yīng)溫度的影響ign-expert?sortwarec:反底沮他圖3-3為反應(yīng)溫度與生物柴油產(chǎn)率的曲線變化圖，其中其他反應(yīng)條件為：醇油比 為9: i,催化劑的量為3. 0%,反應(yīng)時(shí)間為loh。生扌勿楽油綽豐 design pointsx1 = c:皮應(yīng)溫度actual factorsa:酚油比=9 oo8:催化劑用= 3.00 d：皮應(yīng)時(shí)冋 1o oo圖3-3反應(yīng)溫度與

20、生物柴油產(chǎn)率的曲線變化圖從圖3-3可以看出，反應(yīng)溫度對(duì)生物柴油產(chǎn)率的影響較大，隨著反應(yīng)溫度的升高， 生物柴油的產(chǎn)率有先增大后降低的趨勢(shì)，而且在反應(yīng)溫度在110°c左右存在一個(gè)最大 值。反應(yīng)溫度過(guò)高會(huì)造成逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，使產(chǎn)率降低。由圖3-5、圖3-6、圖3-7、圖3-8、圖3-9直觀地反映了各因素對(duì)響應(yīng)值的影響， 由等高線圖可以看出存在一個(gè)極大值。3.2.2最佳實(shí)驗(yàn)條件確定為了進(jìn)一步確證最佳點(diǎn)的值，對(duì)生物柴油產(chǎn)率的模型進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，即對(duì)模型的二次關(guān)系式求偏導(dǎo)，并令其等于零，可得到曲面的穩(wěn)定點(diǎn)，即最大點(diǎn)或最小點(diǎn)。整理得：-0. 35-1. 04*b-l. 46*c-0. 94

21、*d-& 20*d-7. 86*b*d=0(1)0. 64-1. 04*a-l. 32*c-2. 22*d-9. 02*b-7. 86*a*d=0(2)0. 19-1. 46*a-1. 32*b+0 l*d-9. 94*c=0(3)-0. 78-0. 94*a-2. 22*b+0 1*c-9. 66*d-7. 86*a*b=0(4)式（1 ）、（2）、（ 3）.（4）聯(lián)立方程組，解得 a = -0. 0356, b=-0. 08918, c=0. 03559, d=-0. 05899, 可以得出制備生物柴油的最佳條件為：醇油比為8. 89: 1,催化劑用量為2. 91g（2. 91%）

22、, 反應(yīng)溫度為1103559°c,反應(yīng)時(shí)間為9. 88ho為了驗(yàn)證在最佳工藝條件下模型的預(yù)測(cè)能力，本文進(jìn)行了在求得的最佳條件下酯 交換反應(yīng)生產(chǎn)生物柴油的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)值與模型預(yù)測(cè)值比較結(jié)果見(jiàn)表3-6。響應(yīng)值（生物柴油產(chǎn)率 %）對(duì)應(yīng)的最佳條件預(yù)測(cè)值92. 91a = 8. 89, b = 2.91%,實(shí)驗(yàn)值92. 7193. 69c = 110. 4°c, d = 9. 88h誤差 -0.200. 78表3-6最佳條件的實(shí)驗(yàn)值與預(yù)測(cè)值的比較從表3-6中可以看出，實(shí)驗(yàn)值與預(yù)測(cè)值的誤差很小，即實(shí)驗(yàn)值（生物柴油產(chǎn)率） 與模型的預(yù)測(cè)值吻合良好。所以結(jié)果表明，該關(guān)系式可以很好的預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)各條

23、件下的 生物柴油得率。3.2. 3產(chǎn)物色譜分析以正己烷為溶劑，sc-3000型氣相色譜儀（川儀），安捷倫db-ffap石英毛細(xì)管柱 0. 25mm*30m, fid氫火焰離子化檢測(cè)器，氮?dú)鉃檩d氣，柱溫（160-250°c ）,汽化溫度 250°c,檢測(cè)器溫度270°c,在一定程序升溫條件下，應(yīng)用面積歸一化法進(jìn)行生物柴油 氣相色譜分析，結(jié)果見(jiàn)圖3-11,文獻(xiàn)g在不銹鋼填充柱（3 mn x 2 m） , fid檢測(cè)器等條 件下對(duì)脂肪酸甲酯標(biāo)樣及大豆油制備的生物柴油產(chǎn)物進(jìn)行分析，結(jié)果見(jiàn)圖3-13,由圖 3-12與圖3-13比較可以看出，本實(shí)驗(yàn)制備的生物柴油中脂肪酸甲酯種

24、類(lèi)與文獻(xiàn)扌艮道的 一致，出峰順序?yàn)椋鹤剞虚偹峒柞?，硬脂酸甲酯，油酸甲酯，亞油酸甲酯，亞麻酸甲酯?根據(jù)氣相色譜分析的生物柴油中脂肪酸甲酯含量與表3-7所列的含量一致，其中各甲 酯含量見(jiàn)表3-8。仔6to9io1213了圖3-11：產(chǎn)物氣相色譜分析*話二二二二駕需"22:ihjihj/min時(shí)閥/min圖3-12脂肪酸甲酯混合標(biāo)液色譜圖圖3-13生物柴油產(chǎn)品色譜圖4. 結(jié)論與展望4. 1結(jié)論本研究以固體強(qiáng)酸催化劑ti02-s04 2食用大豆油為原料與甲醇在高壓釜中酯交 換反應(yīng)制備生物柴油，通過(guò)研究得到以下幾點(diǎn)結(jié)論：(1) 固體酸催化劑的制備過(guò)程中，鈦酸四正丁酯的水解程度至關(guān)重要，要緩慢

25、控 制水解速度，適量的硫酸含量以及燒制溫度方能制的理想的固體酸催化劑。(2) 通過(guò)對(duì)酯交換工藝單因素影響的研究，最終獲得最佳反應(yīng)條件：醇油比為 8.89: 1,催化劑的量為2.91%,反應(yīng)溫度為110.4°c,反應(yīng)時(shí)間為9. 88h。(4)通過(guò)最佳反應(yīng)條件得到的生物柴油產(chǎn)品，檢測(cè)其粘度、冷濾點(diǎn)、密度、水分 后，發(fā)現(xiàn)各指標(biāo)項(xiàng)都接近歐盟的生物柴油標(biāo)準(zhǔn)。4.2展望我國(guó)幅員遼闊，地域跨度大，北部盛產(chǎn)大豆油、玉米油、葵花籽油，南部盛產(chǎn)菜 籽油、棕桐油、椰子油，西部盛產(chǎn)棉籽油，每年在榨油、煉油過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生大量下 腳料及食用回收油，發(fā)展生物柴油，我國(guó)有十分豐富的原料資源。并且隨著改革開(kāi)放 的不斷

26、深入，在全球經(jīng)濟(jì)一體化的進(jìn)程中，中國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平將進(jìn)一步提高，對(duì)能源的 需求會(huì)有增無(wú)減，生物柴油將會(huì)具有廣闊的市場(chǎng)。發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè)是件利國(guó)利民的 好事，我們應(yīng)借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)；實(shí)行靈活有效的發(fā)展方針，在稅收與補(bǔ)貼方面予以適當(dāng) 的扶持；加快建立有關(guān)生物柴油的質(zhì)量、生產(chǎn)流程、工藝設(shè)計(jì)等方面的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，以 保證生物柴油的質(zhì)量；建立健全完善的生物柴油銷(xiāo)售體系，努力促成生物柴油在加油 站系統(tǒng)中的銷(xiāo)售，只要政府創(chuàng)造良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境，產(chǎn)業(yè)界和科技界共同努力，在 不久的將來(lái)生物柴油成為對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展有重要貢獻(xiàn)的產(chǎn)業(yè)是大有希望的。5. 參考文獻(xiàn)：1 魏紅明，趙華生物柴油制備方法及應(yīng)用現(xiàn)狀j當(dāng)代化工，2006,

27、 35( 4 )： 246-250.2 羅永宗等油脂行業(yè)的延伸生物柴油新興產(chǎn)業(yè)j糧食問(wèn)題研究，2006, 2.3 冀星，郝小林，孔林河，等.生物柴油技術(shù)進(jìn)展與產(chǎn)業(yè)前景j中國(guó)工程科學(xué)，2002, 4 ( 9) 86-293.8陳和，王金福.固體酸催化帛籽油酯交換制備生物柴油j過(guò)程工程學(xué)報(bào)，2006, 6(4): 571 一 575李翔宇，蔣建春等生物柴油酯交換反應(yīng)機(jī)理和影響因素分析j 生物質(zhì)化學(xué)工程, 2010,44 ( 3 )10 陳秀，袁銀南.生物柴油的酯交換法制備技術(shù)j 糧油加工，2006 (11) : 47- 50.11 李玉芹，曾虹燕生物柴油中脂肪酸甲酯成分的氣相色譜法測(cè)定j.浙江海洋學(xué)院 學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2006, 25 ( 1 ): 50-52重慶理工大學(xué) 化工學(xué)院“科研立項(xiàng)”進(jìn)度報(bào)告表作品名稱(chēng)固體酸催化劑的制備及酯化活性研究類(lèi)型a負(fù)責(zé)人陳査學(xué)號(hào)10810030102指導(dǎo)老師黃國(guó)文聯(lián)系方品進(jìn)度報(bào)告（針對(duì)你所做 的課題所做的 一些工作，完 成情況與預(yù)期 的進(jìn)度是否有 所不同，包活 科研內(nèi)容、理 論意義及效果 價(jià)值、所達(dá)到 的目的、水平）上交報(bào)告年月日：2011年9月26日研究大豆油在催化劑的作用下與無(wú)水甲醇經(jīng)過(guò)酯交換反應(yīng)制備生物柴油的 過(guò)程,考察了醇油摩爾比、催化劑用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間對(duì)反應(yīng)的影響。