用废棕榈食用油在无催化剂的条件下生产生物柴油的可能性

用废棕榈食用油在无催化剂的条件下生产

生物柴油的可能性

K.T.Tan, K.T.Lee, A.R.Mohamed

化工学院，马来西亚理科大学,工程学校，斯里巴加湾暗邦彦，高渊，槟城，马来西亚

文章信息摘要

文章历史；用环保的手段处理废棕榈食用油，在追求可持续发展的的道路上具有重要的作用。在这项研究中，废棕收稿日期：2009-08-25 榈食用油代替精炼的植物油，被用作制造生物柴修回日期：2010-04-13 的原材料——甘油三酯。废棕榈食用油中含有许公认日期：2010-05-03 多不同的杂质，比如水和游离脂肪酸，这些会限有效在线日期：2010-06-02 制其应用在催化酯交换过程。因此，使用超临界关键词甲醇法探讨在无催化剂情况下以废弃棕榈油为原超临界甲醇料生产生物柴油的经济潜力。对影响反应的参数生物柴油，包括反应时间、温度、醇油摩尔比，进行了研废弃的棕榈食用油究。为了比较的目的，同时用精炼棕榈油进行超非催化临界甲醇实验，发现在各自最佳反应条件下，最脂肪酸甲基酯佳产量为80%。因此，可以得出结论，废弃的棕榈

油，具有很高的潜力成为未来生产生物柴油的经

济原料。

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1介绍

脂肪酸甲基酯或生物柴油已被广泛的研究，这是因为在国际上生物柴油与传统的柴油相比，具有较强的优越性。生物柴油是一种环境友好的能源，因为它是可生物降解，无毒和“碳中和”。甘油三酯和醇通过催化和非催化两种途径进行酯交换反应来制备生物柴油。催化的方法，涉及均相反应，在过去的几十年里已

经广泛地应用在工业上，但患有复杂和能源密集型的下游工艺使它不在能源和成本方面的吸引人注意力。例如，均相催化剂，对在食用和非食用油中发现的杂质很敏感，如水和游离脂肪酸，从而导致副反应如肥皂产生。此外，催化剂消耗，在得到纯生物柴油之前，它需要复杂的纯化和分离过程，这使得它不经济。因此，在制造含有极少杂质的高品位成品油过程中必须避免不必要的副反应，这极大地增加了生产成本。

在生物柴油的生产中，原料的成本大约占年总开支的70%。大多数生产商为了与石油衍生柴油竞争，将生物柴油的生产成本最小化作为其主要的议程。因此，采用低质廉价的原料代替昂贵的精制油是降低成本的关键。利用低成本的甘油三酯，如废棕榈食用油或动物脂肪都可作为生物柴油的原料。用这些原料生产出来的生物柴油比市场上的精炼油便宜2到3倍，并且其充分满足市场需求。例如，据报道，仅在美国，每年会产生废棕榈食用油1千万升。此外，随着人口的持续增长，废棕榈食用油也会随之增长，以满足生物柴油原料的需求。此外，废棕榈食用油被用作生产生物柴油的原料，这为社会提供了一条可持续发展和环境友好型的道路。

另一方面，废棕榈食用油使用作为生物柴油的原料也避免了敏感的“食品与燃料”的争论。以食用植物油制生物柴油已经遭受一些非政府组织的严厉批评，这是因为世界上有数百万人遭受饥饿和营养不良。然而，利用废食用油，这个问题将不会实现。因此，利用废油脂为原料，不仅是经济实用的，而且在道德上是正当的实践。

目前在文献报道利用废弃的油或动物油脂为原料生产生物柴油的催化过程，在预处理步骤通常需要去除油或者脂肪，避免杂质对催化剂的不利影响。因此，使用低成本的原料优势没有充分发挥，因为额外的预处理步骤必须进行，这显著增加了总生产成本。总的来说，用于生产生物柴油的原料类型的局限性，主要是由于在反应混合物中的催化剂的压力基准。然而，如果没有催化剂，在温和条件下的油和醇之间的反应速率是极其缓慢的，所以它需要较长的时间以生产大量的生物柴油。因此，关键的是要找到用于生产生物柴油，不需要催化剂的替代方法。

近日，超临界甲醇法已获得显著的关注，由于其无催化剂的反应介质。据报道，这种非催化方法与催化方法相比可以在相对短的时间内生产的生物柴油。此外，没有催化剂存在下，下游工艺相对简单、更环保。因此，研究以废棕榈食用油生产生物柴油的潜力是非常有趣的。在这项研究中，废棕榈食用油不需要前处理步骤，从而减少不必要的生产成本。此外，研究表明废棕榈油的性能与精炼棕榈油相比，废棕榈食用油含有的杂质对生物柴油的产率无影响。

2.材料和方法

2.1 材料

废棕榈食用油收集于马来西亚理科大学工程院校食堂的3个不同的摊位。在MERCK（马来西亚）购买用于气相色谱分析溶剂的甲醇和正己烷（ 96%），并以在Flu ka 化学公司（马来西亚）购买的硬脂酸甲酯，棕榈酸甲酯，肉豆蔻酸甲酯，油酸甲酯，亚油酸甲酯，十七烷酸甲酯的气相色谱分析为参考标准。所有试剂均为分析纯。

2.2 工艺研究

由Tan和他的同事报道，超临界甲醇酯交换反应是用可以维持高的温度和压力的超临界处理要求的间歇式管式反应器。结构的管式反应器的材料是316超级双相不锈钢，该材料其具有能够承受的极端条件所需要的强度和耐久性。反应器内用压力表测量压力，达到设定温度所需要的平均加热时间为7分钟。温度和压力的研究范围分别是300-380℃,150-250bar。甲醇和废棕榈食用油或者精炼棕榈油被充入管式反应器中，然后放置在一个加热到预定温度炉。经过一个固定的反应时间，反应管转移到水浴中立即进行淬灭反应。随后，产品的混合物，用甲醇洗涤并静置在滗析器中，以使生物柴油从甘油中分离出来。所得到的生物柴油样品，然后用微量收集并回流以除去过量的醇。最后，用Nukol型极性毛细管柱（15m x 0.53mm，0.5mm膜厚度）吸取一定量的产品，然后进行气相色谱（珀金埃尔默的Clarus500）分析和火焰离子化检测器检测。所有实验均进行三次，得到平均值为生物柴油的产率。

2.3分析方法

气相色谱法进行分析，确定产生的甲基酯的量。氦气作为载气在初始温度为110℃的烘箱内保持0.5分钟，并随后以100C/min升至220℃（保持8分钟）。进样器和检测器的温度分别设定在220℃和250℃。在每次运行中，1微升的样品注入柱中，并以十七烷酸甲酯作为内标物。生产甲基酯的重量是通过比较所述样本以纯标准在检测到的峰来确定。在酯交换反应的收率，计算由下面的公式：产率%=甲基酯的总重量/样品油的总质量X100%

3.结果与讨论

3.1在超临界甲醇参数的影响

3.1.1温度的影响

在不同的温度范围（300℃～380℃）研究了反应温度对酯收率的影响，同时固定醇油比为40（摩尔/摩尔）和反应时间20分钟，如图1所示。从该图中，很明显的可以看到，废棕榈食用油和精炼棕榈油的产率随反应温度成比例地增大，当达到其最适温度350℃和360℃时，最佳的产率分别为79%和80%。这种现象可以解释为在低温条件下开始时甲醇在超临界条件下的稳定性较差，导致超临界甲醇反应性低。最初，在甲醇和甘油三脂的溶解度参数之间的差异是显著的，导致有限的和弱混合。然而，随着反应温度的升高，溶解度参数几乎相同，这增强了交互和反应速率。此外，有趣的是,在低于最佳反应温度下，废棕榈食用油的产率大于精炼棕榈油的产率。这种现象可以解释为在废棕榈食用油中含有大量的游离脂肪酸，可以用甲醇酯化形成各自的甲醇脂。据Imahara和同事报告，当超过最佳反应温度，废棕榈食用油和精炼棕榈油生产生物柴油的产率逐渐降低，这是由于甲基酯在高温下热分解。因此，为了避免不必要的甲基酯分解，超临界甲醇反应过程的温度不应高于350℃。

3.1.2 反应时间的影响

如上所述，超临界甲醇法与传统的催化方法相比，其反应时间短。一般情况下，超临界甲醇酯交换网络阳离子可在几分钟内完成，而催化过程需要很长的时间来实现类似的收益率。如图2所示，废棕榈食用油和精炼棕榈油在反应时间5?20分钟内，其产量增加，且后者是最佳反应时间。此外，显然在这一时期，废棕榈食用油的产率低于精炼棕榈油的产率，这是因为废棕榈食用油含水量高，随后导致产物甘油三酯水解形成各自的游离脂肪酸，从而遏制了酯交换反应。随后，这些游离脂肪酸会被超临界甲醇酯化为甲基酯。因此，这两个步骤的反应与在给定时间中的一个步骤的直接酯基转移反应相比，产量会低一些。然而，这两种类型的油的最佳收率是可比的，在反应时间20分钟产率大约80%。

3.1.3醇油摩尔比的影响

在固定温度360℃，反应时间20分钟的条件下进行实验，调查了醇油摩尔比对甲基脂产率的影响。其醇油摩尔比的范围为20至60（摩尔/摩尔），如图3所示。因为超临界甲醇法是一种非催化过程，酯交换反应是可逆反应，过量的醇会使平衡向生成更多的甲基脂方向进行。从图中，可以观察到以废棕榈食用油和

精制棕榈油生产生物柴油的收率相对较低时，甲醇与油的摩尔比为小于30。在这种情况下，甲醇与油之间的有限的接触面积约束的反应速度，防止系统达到最佳产量。废棕榈食用油和精制棕榈油最佳摩尔比被认为是相似的，在40（摩尔/摩尔），废棕榈食用油和精制棕榈油的产率分别为78%和81%。然而，除了最佳摩尔比，当摩尔比值逐渐增至60（摩尔/摩尔）时产率会下降，这是由于在高浓度溶剂的存在下，需要更广泛的分离过程，随后导致生物柴油的产率下降。

3.2 用废棕榈食用油生产的生物柴油的品质性能

用废棕榈食用油生产的生物柴油的品质性能见表1，其包括闪点特性、运动粘度和浊点。生物柴油产品符合ASTM测试方法的可接受的范围内，这意味着生物柴油符合国际标准的要求。例如，用废棕榈食用油生产的生物柴油的闪点为138℃，这比在130℃下按ASTM D93所建议的最小值高。因此，生物柴油易储存，而且与柴油相比易降解。同时，生物柴油的粘度（4.1mm2/s)满足ASTM D445所规定的范围（1.9-6.0mm2/s)。另外，生物柴油的浊点（16℃）使它可以除了冬季在任何条件都能使用，它常见的用法是引入燃油添加剂，从而大幅度提高浊点。

3.3废棕榈食用油与精制棕榈油的比较

从以上得到的结果，很明显的可以看出废棕榈食用油作为一种廉价的原料生产生物柴油具有巨大的潜力。已有的研究表明，这两种类型油的重要反应参数油之间具有相似性，如温度，摩尔比和反应时间，这在确定原料的可行性是非常重要的。虽然废棕

榈食用油中杂质含量高，但是这不会影响产量。相反，当有游离脂肪酸存在时，超临界甲醇能与其反应从而增加产量。此外，废棕榈食用油的最佳反应温度低于精制棕榈油的最佳反应温度，它在降低超临界甲醇工艺运行成本具有重要意义。此外，以废棕榈食用油为原料生产生物柴油的产率，与以精制棕榈油为原料制生物柴油的产率相比，具有很强的可比性。由此可见，未处理的废棕榈食用油可作为生物柴油的原料，具有很强的经济性、可靠性。

3.4误差分析

在这个实验中，热源是由一个带温度控制系统的炉子提供。然而，该控制器具有不可避免的局限性，因此，反应温度会有大约5℃的上下波动。因此，反应

温度的变化会影响超临界甲醇中的反应，并随后影响生物柴油的产率。

用气相色谱法来分析甲基脂的产率。例如在2.3节，用甲基脂的重量比上样品的峰面积。然而，用气相色谱法测峰面积，有系统误差。因此，最后的计算结果会出现约5%的误差

4结论

在这项研究中，未处理的废棕榈食用油作为无催化剂超临界甲醇法制生物柴油的原材料，具有很强的经济潜力。人们发现，这种废棕榈食用油可取代昂贵的精炼植物油作为具有较强经济价值的生物柴油的原材料。此外，相比于催化反应，废棕榈食用油中的杂质不会影响超临界甲醇化反应。因此，通过使用廉价的废棕榈食用油作为原料，并用超临界甲醇法生产生物柴油，可大大减少总生产成本。

鸣谢

作者在此感谢马来西亚理科大学（研究型大学批准号：1001/PJKIMIA/814047和USM奖学金）提供的财政支持。

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生物柴油TS催化剂项目计划书

生物柴油T S催化剂项 目计划书 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

生物柴油T-S催化剂项目计划书 项目名称生物柴油T-S催化剂项目 团队名称厦门大学绿源创业团队 所属高校厦门大学 团队介绍 绿源创业团队由1名MBA、6名硕士研究生组成。团队成员的学术背景涵盖技术、管理、市场营销、财务等领域，较好的实现了技能互补。团队成员的理论知识扎实、思想活跃，有较强的创新意识和创新精神。同时，团队中多名成员具有相应的工作实践经历，实战经验丰富。 负责人简历 刘晓颖，女，厦门大学04级金融工程专业硕士研究生，2004年毕业于厦门大学，获经济学学士学位。在校期间曾数次获得奖学金及“优秀三好学生”、“优秀学生干部”称号，曾任厦门大学研究生会文娱部

部长，组织了校内多项大型活动，有丰富的组织管理经验。曾在中国人民保险公司厦门市分公司、福建省广告公司厦门分公司实习，对企业实务较为熟悉。 项目简介 1.项目背景： 生物柴油以其可再生，使用过程无污染等优势逐步成为新能源中的佼佼者。其适用面广，性能良好，原料广泛易得（如植物油、动物油、地沟油、食用炼油厂下脚料等）。2005年颁布的《中华人民共和国可再生能源法》中，明确规定：“国家鼓励生产和利用生物液体燃料。石油销售企业应当按照国务院能源主管部门或者省级人民政府的规定，将符合国家标准的生物液体燃料纳入其燃料销售体系。”然而，生物柴油行业的发展却受到传统生产工艺的制约,以当前普遍使用的液体催化剂生产，成本高，污染严重，无法实现企业的经济效益和环保要求。绿源科技有限责任公司

世界棕榈油市场现状及展望

世界棕榈油市场现状及展望 2012年10月15日09:19新华网 字号：T|T 棕榈油消费集中在亚洲，不过欧盟也提高了棕榈油进口量。棕榈油主要消费国家和地区有中国、印度、欧盟等，其消费占到世界棕榈油消费总量的60%以上。 目前，世界上约有20个国家生产棕榈油。马来西亚和印度尼西亚是全球两大棕榈油生产国。受气候影响，马来西亚棕榈油单产有所下降，而印度尼西亚棕榈树正进入旺产期，单产提升，种植园得到进一步扩张。总体来看，印度尼西亚棕榈油产量更具增长潜力。马来西亚曾是最大的棕榈油生产国，其产量约占世界总产量的45%。马来西亚棕榈树种植面积达250万公顷，约占全国耕地的1/3。2008年，马来西亚棕榈油产量达到创纪录的17560千吨，产量在20年的时间里增长了3.5倍。2011年，马来西亚棕榈油产量维持在18000千吨左右。印度尼西亚目前是世界棕榈油生产第一大国，2005年其棕榈油产量约占世界总产量的41%。2006年，印度尼西亚棕榈油产量超过马来西亚。 图1 全球棕榈油产销分布 主要生产国情况 1.印度尼西亚棕榈油产销 印度尼西亚棕榈油主产区在苏门答腊岛，其棕榈树种植面积和产量约占全国的80%。印尼棕榈油产量巨大，但生产效率相对较低，仅为3.8吨/公顷，远低于马来西亚的4.6吨/公顷。2011年，印尼棕榈油产量为25400千吨，出口量为18000千吨。2012年，预期产量为27000千吨，全年出口量可能超过1900千吨。印尼政府计划到2020年将棕榈油产量提升至40000千吨。印尼棕榈油生产商众多，如金光集团（SinarMasGroup）、米南伽奥甘农业公司（PT Perkebunan Minanga Ogan）、金鹰国际集团（RGMInternational）等，其中金光

生物柴油的重要性

生物柴油的重要性 生物柴油与人类健康 当生物柴油取代石油制品时，可以减少全球温室气体的排放，如二氧化碳。比如在大豆生长过程中，它从空气中吸收二氧化碳，用于制造茎、根、叶和种子。当油从大豆中提炼出来，转化成生物柴油，燃烧时释放出二氧化碳和其他物质到大气中。这个循环并没有增加空气中的二氧化碳的含量，因为下一批大豆将利用这些二氧化碳来生长。 当化石燃料燃烧时，100%释放的二氧化碳增加了大气中的二氧化碳的含量。如果化石燃料制造生物柴油，虽生物柴油循环的二氧化碳不是100%，被生物柴油替代的石化柴油减少78%二氧化碳排放量。B20则减少15.66%。 生物柴油减少了绝大多数的现代四冲程压燃发动机汽车尾气中的微粒物质排放、碳氢化合物排放和一氧化碳排放。这是由于B100自身含有11%（重量比）的氧。存在于燃料中的氧使燃料燃烧的更完全，残留的排放未燃燃料的排放更少。同样理由，有毒气体的排放也更少，因为有害气体与未燃尽的碳氢化合物和微粒物质排放有关。研究显示，微粒物质、碳氢化合物、一氧化碳排放的减少是不受原料影响的。美国环境保护署查阅了80份压燃发动机的排放测试报告，确认排放减少的益处是真实的，并预计排放的减少可以发生在更广泛混合比例的生物柴油化合物中。 对于老式的两冲程发动机，如果不消耗过多的润滑油，B20可以减少一氧化碳、碳氢化合物和微粒物质。如果加大润滑油消耗，那么B20中微粒物质排放可能比表1显示的还要低。 另外，一般人首先感受到生物柴油或生物柴油混合燃料的好处是从

它们的气味。使用生物柴油可以使排放气味变得好一些，有点象烹饪的气味。 柴油燃烧后排放的有些微粒物质和碳氢化合物是有毒的或是有可能导致癌症和其他危及生命疾病。使用B100可以去除90%气体毒素。B20可以将气体毒素减少20%到40%。许多研究证实了生物柴油对于气体毒素的效应，这些研究始于原来的明尼苏达大学的矿物局的柴油研究中心。能源部也进行过类似研究，这项研究是通过爱达荷大学、西南研究所和蒙大拿环境质量部完成的。国家生物柴油协会也组织了I级和II级卫生效应研究，其结果支持了上述结论。 美国劳工部的矿业安全卫生署进行了测试，并批准在矿井下使用生物柴油设备，在那里工作的工人暴露在高浓度柴油排放气体中。使用生物柴油混合燃料可以降低危及生命的疾病危害。 生物柴油与国家能源安全 从植物油中生产生物柴油所需要的化石燃料的能量只占其所含能量的一小部分（31%）。你可以用1个单位的化石燃料的能量生产出3.2个单位能量的生物柴油。上述估计也包括在其他能量的使用领域，如农场的使用柴油设备、运输工具（卡车和机车头）、化石燃料用于化肥和杀冲剂的生产、化石燃料用于生产蒸汽和电力、甲醇。由于生物柴油是高能效的燃料，它可以替代石化柴油，从而改变对进口石油的依赖。·生物柴油是可再生能源，不必担心能源会被耗尽 生物柴油的生产、加工、消费是碳的一个有机的闭合循环过程。生物柴油的原材料植物通过光合作用能把太阳能转化为能储存的生物能，通过加工制成生物柴油，生物柴油经过人的消费，其中的碳以二氧化碳的形式回到大气中，作为下次光合作用的原料。因此，生物柴油的生产、加工和消费是一个可持续发展的过程。生物柴油的可再生性可以解

生物柴油的优缺点及发展展望

用动植物油制备的生物柴油不论是作燃料还是用作其它用途，都有很多优点： ① 生物柴油与石油柴油性能相近，作为柴油机燃料时不需改造发动机，储存也与石油柴油一样; ② 生物柴油用作汽车燃料可降低尾气中 CO2 排放80%，SO x排放100%，可降低未燃烧的烃>90%，降低芳烃75-90%，降低致癌物达90%; ③ 生物柴油燃烧所产生的 CO2 远低于植物整个生长过程中所吸收的CO2，有利于缓解温室效应; ④ 生物柴油中含氧 11w%，基本不含硫，且具有非常好的润滑性，对燃料消耗、燃料点燃性、输出功率、引擎的力矩都不带来影响; ⑤ 由于原料为动植物油脂，因此生物柴油也具有可再生性; ⑥ 生物柴油具有环境友好性，不含苯或其它致癌的多环芳烃，挥发性有机物(VOCs)含量低; ⑦ 生物柴油具有高的安全性，它的闪点很高，比石油柴油高出70℃左右，不必考虑为易燃物; ⑧ 生物柴油易于生物降解，其生物降解性比石油柴油快 4 倍，经过28 天生物柴油在水中可降解85-88%，与葡萄糖降解率相同，发生事故跑到土地上或水中不带来危害; ⑨ 生物柴油的毒性很低，急性口服毒性致死量>17.4g/kg 体重，是食盐毒性的十分之一; ⑩ 对皮肤的刺激性低，未稀释的生物柴油对人体皮肤的刺激性比 4%肥皂水的刺激性还小。

除了具有上述优点外，生物柴油也具有一些缺点： ① 生物柴油的热值比石油柴油略低; ② 生物柴油具有较高的溶解性，作燃料时易于溶胀发动机的橡塑部分，需要定期更换; ③ 生物柴油作汽车燃料时 NOx 的排放量比石油柴油略有增加; ④ 原料对生物柴油的性质有很大影响，若原料中饱和脂肪酸，如棕榈酸或硬脂酸含量高，则生物柴油的低温流动性可能较差;若多元不饱和脂肪酸，如亚油酸或亚麻酸含量高，则生物柴油的氧化安定性可能较差，这需要加入相应的添加剂来解决。 当然，如果生物柴油与石油柴油调配使用，则可以有效克服上述缺点。 1、生物柴油的原料短缺的解决方法，生物柴油的发展不起来的原因与可以从燃料乙醇身上的借鉴之处。 答：（1）我国应重点发展木本油料植物规模化种植和推广,加快微生物油脂发 酵技术创新和产业化进程;同时,利用植物遗传育种技术提高油料作物产量以及选择性发展不与粮争地的油料作物。依靠各方面的进步,发展创新的油脂生产技术,保障我国生物柴油产业和油脂化工行业健康发展。 （2）国家政策的支持，没有政府的支持这个行业坑会夭折。 原因：原料短缺、原料价格高、出售价格高、销售困难、技术情况简单、宣传力度不够等。 借鉴之处：第二代生物乙醇以生物质为原料,包括纤维素乙醇和纤维素生物汽油两种产品。目前已建有示范装置和/或工业装置的纤维素乙醇生产技术包括硫酸/酶水解-发酵技术、硫酸水解-发酵技术、酸水解-发酵-酯化-加氢技术、酶水解-发酵技术。业内专家认为,用酶替代硫酸水解是纤维素乙醇生产的发展方向。目前已经和准备进行示范装置试验的纤维素生物汽油生产技术包括快速热解-加氢

生物柴油生产工艺

生物柴油的制备方法主要有 4 种: 直接混合法( 或稀释法) 、微乳化法、高温热裂解法和酯交换法。前两种方法属于物理方法, 虽简单易行, 能降低动植物油的黏度, 但十六烷值不高, 燃烧中积炭及润滑油污染等问题难以解决。高温裂解法过程简单,没有污染物产生, 缺点是在高温下进行, 需催化剂,裂解设备昂贵, 反应程度难控制, 且高温裂解法主要产品是生物汽油, 生物柴油产量不高。酯交换法又分为碱催化酯交换法、酸催化酯交换法、生物酶催化酯交换法和超临界酯交换法。酯交换法是目前研究最多并已工业化生产的方法但生物酶催化酯交换法目前存在着甲酯转化率不高, 仅有40%～60%, 短链醇( 甲醇、乙醇) 对脂肪酶毒性较大,酶寿命缩短; 生成的甘油对酯交换反应产生副作用,短期内要实现生物酶法生产生物柴油, 还是比较困难。超临界酯交换法由于设备成本较高, 反应压力、温度也高, 一程度上影响了该技术的工业化, 目前主要处于试验室研究阶段。 1 生物柴油生产工艺 目前, 国内采用的原料主要有地沟油、酸化油、混合脂肪酸、废弃的植物和动物油等, 根据不同的原料应采用不同的工艺组合来 生产生物柴油。因目前国内企业的日处理量不是很大( 大多为5～50t /d 不等) , 酯交换( 酯化) 工序一般采用反应釜间歇式的; 分离、水洗工序有采用罐组间歇式的, 也有采离心机进行连续分离、水洗的。 1 地沟油制取生物柴油 地沟油水分大、杂质含量多, 酸值较高, 酸值一般在20(KOH)

/(mg/g) 油左右。由地沟油制得的生物柴油颜色较深, 一般需经过脱色或蒸馏工序、添加剂调配工序处理。 碱法催化制备生物柴油工艺流程 氢氧化钠→甲醇粗甘油→脱溶→精制→甘油 ↓↑ 地沟油→过滤→干燥→酯交换→分离→脱溶→水洗→干燥→生物柴油 2酸化油制取生物柴油 酸化油的机械杂质含量较大( 如细白土颗粒) , 酸值一般在80～160(KOH) /(mg/g) 油间, 国内有一步酸催化法和先酸催化后碱催化两步法来制备生物柴油。因酸化油中含有一定量的悬浮细白土颗粒及胶杂, 在反应过程易被硫酸炭化, 在反应釜底部会有一定量的黑色废渣。在酯化反应过程国内有采用均相反应的, 也有采用非均相反应的, 各有利弊。均相反应( 反应体系温度60～65℃) 甲醇在体系内分布均匀, 接触面积大, 利于参与反应, 但生成的水没有带走, 阻碍反应进程; 非均相反应( 反应体系温度105～115℃) 甲醇以热蒸汽形式鼓入, 可以带走一部分生成的水, 有利于反应进程, 以及免去反应釜的搅拌装置, 但甲醇气体在油相的停留时间短、接触面积小, 不利于参与反应,需要更多的热能和甲醇循环量。由酸化油制得的生物柴油颜色也较深, 一般需经过脱色或蒸馏工序、添加剂调配工序处理。一步酸催化制备生物柴油工艺流程:

生物柴油工艺流程简述

本项目所采用的是吸收发展日本HAVE技术及与公司技术研发合作方上海华东理工大学共同研制的脂肪酸甲脂提纯的分子蒸馏技术和自有的精制技术相结合，自主开发创新，独具特色的生产工艺和设备。是在国内外同行业中具有先进性的生物柴油生产新工艺。 叙述如下： STEP-1前处理 原料油在,多数场合时是含有一定的水分和微生物的,在加热100℃以上的情况下.甘油三酯(三酸甘油酯)的一部分加水分解,变为游离脂肪酸。因此,一般的原料油尤其是废食用油里含有2～3%的游离脂肪酸,饱和溶解度的水以及残渣的固定成分。这些杂质,特别是在由碱性触媒法的酯化交换过程中,使触媒活性下降,产生副反应生成使燃料特性变坏的副生物,所以,在酯交换反应前,有去除的必要.D/OIL 制造过程中,配合高速分离,真空脱水,脱酸等,几乎可以全部除去废食用油中的杂质。饱和脂肪酸采用烙合法断链转换成不饱和脂肪酸。 STEP-2 甲醇触媒的溶解 水分等杂质含有量在所定值以下的甲醇和触媒混合后,用来调制甲醇溶液.此过程中,特别要注意的是,由于溶解热的突然沸腾,有必要控制溶解速度和溶液的温度。另有,KOH触媒由于吸水性较高,所以,在储藏和使用阶段尽量防止吸收水分、一旦,吸收了大量的水分时, KOH就会变得难于溶解,将会影响到下一个工序。

STEP-3 酯交换反应 将经过前处理的原料油和触媒,甲醇混合,在65度左右时进行酯交换反应(Ⅲ--4)。在此工序中,为了达到完全反应的目的(tri-di-mono-甘油酯的转化率在99%以上),有必要控制甲醇/原料油比,触媒/原料油比,搅拌速度,反应时间等的参数。。通常,甲醇/原料油比和触媒/原料比越大,反应速度越快,投入化学反应理论以上的过剩甲醇时,不只是D/OIL的制造原价升高, D/OIL中的残存甲醇浓度也升高,燃料特性反而恶化。还有,此工程,如果原料油中水分和游离脂肪酸有残留的情况下,会引起如下图所示的副反应。过量甲醇通过闪蒸分离后经精馏回用。 STEP-4 甘油的分离 反应结束后,从酯交换反应的生成物甘油和甲酯的混合物中分离出甘油. 甘油的分离,虽然可以利用甘油(1.20g/cm3) 和甲酯(0.88g/cm3)的比重差,使之自然沉降,不仅分离速度很慢,也不能使甘油完全分离.所以, .D/OIL的制造过程是通过高效率的高速离心分离机来进行分离的. STEP-5 甲酯的精制 甲酯的精制是通过蛋白页岩吸附剂，去除生物柴油中的碱性氮、和黄曲霉素。

(生物科技行业)生物柴油与棕榈油

（生物科技行业）生物柴油 与棕榈油

棕榈硬脂制备生物柴油的研究与设计 1前言 柴油是一种重要的石油炼制产品，是重要的动力燃料之一。随着世界范围内车辆柴油化趋势的加快，未来柴油的需求量也会愈来愈大，而石油资源的日益枯竭和人类环保意识的提高，大大促进了世界各国加快柴油替代燃料的开发步伐，尤其是进入了20世纪90年代，生物柴油以其优越的环保性能受到了各国的重视。我国是最大的发展中国家，经济发展迅速。自1993年我国成为石油净进口国以来，石油进口量迅速增长，已从2001年的7000万t上升到2004年的1亿t以上，对外依存度达到了40%。生物柴油是用含植物油或动物油作为原料的可再生资源，是优质的石油柴油代用品。生物柴油是资源永续的可再生能源，而石油资源是可耗尽的，它和传统的柴油相比，具有润滑性能好，储存、运输、使用安全，抗爆性好，燃烧充分等优良性能。目前世界各国纷纷开发新能源，期望能在维持工业发展的同时，减少温室气体的排放量。生物柴油不仅具有可再生的特点，而且生物柴油可生物降解，发展生物柴油有益于保护生态环境。所以在石油资源短缺之际，开发生物可再生资源，对我国的整体发展显得非常重要[1]。 生物柴油，亦称燃料甲酯，是一种用植物油或动物油加工制取的新型燃料[2][3]。按其化学成分分析，生物柴油是一种通过甘油酯分解而获得的脂肪酸甲酯，其性能与零号柴油相近、使用生物柴油时无需对现有柴油机进行结构改进。 1.1生物柴油的优点 1.1.1具有优良的环保特性。生物柴油硫含量低，可使SO2和硫化物的排放量减少约30%。生物柴油不含对环境造成污染的芳香族烷烃、其废气对人体的损害低于石油柴油。检测表明，与普通柴油相比、使用生物柴油可降低90%的空气毒性。

棕榈油产品理化指标

从棕榈果(Oil Palm Fruit)的果肉和果仁榨出的原油经精炼、除臭和漂白后制成棕桐油产品是各种甘油脂的混合物。作为油脂的一个种类，是比较完整的能量来源，它所含的不饱和脂肪酸较饱和脂肪酸高，棕榈油所含的亚油酸适中，它不象其它氧化油样有反式脂肪酸异构体。它含有丰富的维生素A(500—700ppm）和维生素 E(500～800ppm)，具有较高的食用价值，在食品、化工、医药、轻工、纺织等方面有广泛的用途，比如可造人造奶油、起酥油和代可可脂，还可以生产化妆品、肥皂等，棕榈产品一般分为棕榈软脂(Palm olein)、棕榈油(Palm oil)、棕榈硬脂(Palm stearin)和棕榈仁油(Palm kernel oil)等，其中进口最常见的、最多的是前三种。 1、棕榈油产品理化指标透析 在进口合同中，棕榈油系列产品所列合同指标都有水分和杂质、熔点、色泽、游离脂肪酸、碘价、密度等多项理化指标。 1．1 熔点 所谓熔点是指物质由固态转为液态时的温度称为熔点。纯物质的熔点应该是一定的，而天然油脂是混合物，它没有固定的熔点，仅有一定的温度范围。棕桐油是多种高级脂肪酸的甘油三酯，成分比较复杂，并且还具有多晶型及导热性能等特点，因而对测试熔点的要求十分严格。通过测定棕榈油产品的熔点，可以判断所检油的质量成分，对掺假检验有很大的帮助。通常熔点随着油脂中脂肪酸不饱和程度的增加而降低。在精炼之后的一般情况下，棕榈软脂的熔点为24℃max、棕榈油的熔点为33～39℃、棕榈硬脂的熔点为44℃min，棕榈仁油的熔点为25～30℃。 如果我们在检测过程中发现所检的产品其熔点不在范围内，则可以判断此种油脂混有其它油，一般情况下。棕榈油产品的熔点越低，其价格就越高，因此在价格上，棕榈软脂>棕榈油>棕榈硬脂。我们通过不同的温度试验，发现在不同的温度下各种油的固体成分有所不同，具体见表1。表中可见棕榈软脂在25℃时已全无固体成分。在夏天温度超过25℃时现场抽样检验，直接观察即可略知被检油的掺假程度，如果油中混有白色固体状物质则可理解为是不纯的棕榈软脂这点对现场抽样检测评定有一定的实际意义。当然，精确的熔点测定必须在实验室中进行。 1．2 碘价 碘价是测定油脂不饱和程度的最常用的指标，是以加到100g油中碘的克数称之。(为了便于反应的进行，以氯化碘或溴化碘代替碘)，棕榈油的碘值根据不同产品品种而不同，下列为棕榈油系列产品的碘价的产品指标，方法为Wijs法。棕榈软脂：56min；

生物柴油的特点和优点

生物柴油的特点 1)含水率较高，最大可达30%-45%。水分有利于降低油的黏度、提高稳定性，但降低了油的热值；2)pH值低，故贮存装置最好是抗酸腐蚀的材料（制备方法不同的酸价不一样）；3)密度比水小，相对密度在0.8724~0.8886之间；4)具有“老化”倾向，加热不宜超过80℃，宜避光、避免与空气接触保存；5)润滑性能好。6）优良的环保特性：硫含量低，二氧化硫和硫化物的排放低、生物柴油的生物降解性高达98％，降解速率是普通柴油的2倍，可大大减轻意外泄漏时对环境的污染；7）较好的低温发动机启动性能；8）较好的安全性能：闪点高，运输、储存、使用方面安全；9) 十六烷值高，燃烧性能好于柴油。10) 无须改动柴油机，可直接添加使用，同时无需另添设加油设备、储存设备及人员的特殊技术训练。 生物柴油的优点 1.具有优良的环保特性。主要表现在由于生物柴油中硫含量低，使得二氧化硫和硫化物的排放低，可减少约30%(有催化剂时为70%)；生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃，因而废气对人体损害低于柴油。检测表明，与普通柴油相比，使用生物柴油可降低90%的空气毒性，降低94%的患癌率；由于生物柴油含氧量高，使其燃烧时排烟少，一氧化碳的排放与柴油相比减少约10%(有催化剂时为95%)；生物柴油的生物降解性高。 2.具有较好的低温发动机启动性能。无添加剂冷滤点达-20℃。 3.具有较好的润滑性能。使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低，使用寿命长。 4.具有较好的安全性能。由于闪点高，生物柴油不属于危险品。因此，在运输、储存、使用方面的安全性又是显而易见的。 5.具有良好的燃料性能。十六烷值高，使其燃烧性好于柴油，燃烧残留物呈微酸性，使催化剂和发动机机油的使用寿命加长。 6.具有可再生性能。作为可再生能源，与石油储量不同，其通过农业和生物科学家的努力，可供应量不会枯竭。 7.无须改动柴油机，可直接添加使用，同时无需另添设加油设备、储存设备及人员的特殊技术训练。 8.生物柴油以一定比例与石化柴油调和使用，可以降低油耗、提高动力性，并降低尾气污染。生物柴油的优良性能使得采用生物柴油的发动机废气排放指标不仅满足目前的欧洲II号标准，甚至满足随后即将在欧洲颁布实施的更加严格的欧洲Ⅲ号排放标准。而且由于生物柴油燃烧时排放的二氧化碳远低于该植物生长过程中所吸收的二氧化碳，从而改善由于二氧化碳的排放而导致的全球变暖这一有害于人类的重大环境问题。因而生物柴油是一种真正的绿色柴油。

棕榈油组成及熔点

棕榈油主要含有棕榈酸（C 16）和油酸（C 18）两种最普通的脂肪酸，棕榈油的饱和程度约为50%；棕榈仁油主要含有月桂酸(C 12)，饱和程度达80%以上。 52度棕榈油： 质量指标：:(1)比重：(70℃/25℃水)0.875(2)硬价，gI/100g:51(3)皂化价,mgKOH/g:189(4)透明度：65℃澄清透明(5)气味、滋味:气味、口感良好(6)色泽(罗维朋比色槽133.4mm):Y30、R3.0(7)水分及挥发物%:0.07(8)杂质%:0.09(9)熔点℃：52(10)酸价，mgKOH/g:0.40(11)不皂化物%:1.0(12)过氧化值，meq/kg:10,碘价（韦氏法）：40gI/100g。质量符合GB15680-2009标准要求，可广泛面向化工行业，可作为生产肥皂、洗衣皂、透明皂、生物柴油、润滑剂、造纸助剂，工艺蜡烛，氢化油，硬脂酸，甘油等生产原料。 44度棕榈油： 质量指标：(1)比重:(60℃/25℃水)0.880(2)硬价，gI/100g:53(3)皂化价,mgKOH/g:187(4) 透明度：55℃澄清透明(5)气味、滋味:气味、口感良好(6)色泽(罗维朋比色槽133.4mm):Y30、 R3.0(7)水分及挥发物%:0.06(8)杂质%:0.05(9)熔点℃：44(10)酸价，mgKOH/g:0.28(11)不皂化物%:1.0(12)过氧化值，meq/kg:10。质量符合GB15680-2009标准要求，可广泛面向化工行业，可作为生产肥皂、洗衣皂、透明皂、生物柴油、润滑剂、造纸助剂，工艺蜡烛，氢化油，硬脂酸，甘油等生产原料。 33度棕榈油： 质量指标：(1)比重:(50℃/25℃水)0.893(2)硬价，gI/100g:54(3)皂化价,mgKOH/g:184(4) 透明度：45℃澄清透明(5)气味、滋味:气味、口感良好(6)色泽(罗维朋比色槽133.4mm):Y30、 R3.0(7)水分及挥发物%:0.04(8)杂质%:0.04(9)熔点℃：33(10)酸价，mgKOH/g:0.18(11)不皂化物%:1.0(12)过氧化值，meq/kg:10 。符合国家食品新标准要求，可广泛面用于食品行业。 24度棕榈油： 质量指标：(1)比重:(40℃/25℃水)0.902(2)碘值gI/100g:56(3)皂化值，mgKOH/g:180(4) 透明度：35℃澄清透明(5)气味、滋味:气味、口感良好(6)色泽(罗维朋比色槽133.4mm):Y30、 R3.0(7)水分及挥发物%:0.03(8)杂质%:0.03(9)熔点℃：24(10)酸值mgKOH/g:0.16(11)不皂化物%:1.0(12)过氧化值，meq/kg:10 。符合国家食品新标准要求，可广泛面用于食品行业。 棕榈油含有饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的比例均衡，大约有44%的棕榈酸，5%的硬脂

生物柴油制备方法及国内外发展现状

生物柴油制备方法及国内外发展现状 摘要：通过查找文献，简要介绍了生物柴油的定义和优点，重点介绍它的制备方法，同时也对它在国内外的发展现状作了些介绍。 关键词：生物柴油；制备；现状； Abstract:This article gives a brief introduction to the definiton , advantages and development at home and abroad of the biodiesel,it also gives an emphasis introduction on prepation method . Keywords: biodiesel；prepation；actuality； 随着城市对能源需求的不断增加，石油资源的日益枯竭，全世界都将面临能源短缺的危机，而且石油燃烧对环境造成严重的污染，在很大程度上影响着人们的健康水平，于是对生物柴油的研究应用成为缓解日益恶化的能源和环境问题的焦点。 1生物柴油的定义及优点 1.1 定义 生物柴油是指以油料作物、野生油料植物、工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮废油等为原料，通过酯交换工艺制成的有机脂肪酸酯类燃料[1]。产业化生产中所说的生物柴油是指脂肪酸甲酯，是脂肪酸与甲醇发生酯化反应后的生成物。 基于美国生物柴油协会定义，生物柴油是指以植物、动物油脂等可再生生物资源生产的可用于压燃式发动机的清洁替代燃料。天然油脂由长链脂肪酸的甘油三酯组成，分子量大，接近700～1000，虽本身可以燃烧，但不能和普通柴油充分混合，直接用作柴油有很多缺陷，需要设计专门的柴油机。酯交换后得到脂肪酸甲酯，分子量降低至200-300，与柴油的分子量相近，性能也接近于柴油，可以按任意比例混合，也无需设计专门的柴油机。且具有接近于柴油的性能，是一种可以替代柴油使用的环境友好的环保燃料。 1.2 优点 生物柴油与石化柴油具有相近的性能，并具有显著的优越性[2,3]：(1)具有优良的环保特性。生物柴油中硫含量低，不含芳香烃，

生物柴油催化剂

生物柴油催化剂 随着经济的快速发展，全球的能源需求量日益增加；而全球范围的石化能源储量正逐渐减少，并且使用石化能源所引起的环境污染更是人类面临的大问题。因此开发绿色可再生、环保的替代性燃料已成为本世纪人类最重要的研究课题之一。在这种形势下，生物柴油作为可替代石化柴油的清洁液体生物燃料，具有巨大的潜力和广阔的市场前景。 目前工业上生产生物柴油采用的是酯基转移作用或酯交换反应，即用动物油脂或植物油脂与甲醇或乙醇等低碳醇在酸性或碱性催化剂和高温条件下进行酯交换反应，生成相应的脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯，即得生物柴油（反应原理见图1）。酯交换反应催化剂包括碱性催化剂、酸性催化剂、生物酶催化剂等。下面介绍在酯交换反应中催化剂的研究情况。 酸性催化剂 酸性催化剂包括易溶于醇的催化剂（如硫酸、磺酸等）和各种固体酸催化剂。在工业中，最常用的酸性催化剂是浓硫酸和磺酸或两者的混合物。强酸型阳离子交换树脂和磷酸盐是两类典型的酯交换固体酸催化剂，但都需要在较高的温度和较长的时间下反应，且转化率比较低，催化剂的使用寿命短，因此限制了工业应用。由于酸催化工艺的反应速率较低，在国内外的生物柴油生成装置中，很少采用酸催化的酯交换工艺。目前，工业中主要是利用酸性催化剂对酸值较高的油脂进行预酯化，然后利用碱性催化剂催化酯交换反应。 碱性催化剂 碱性催化剂是酯交换法生产生物柴油中使用最广泛的催化剂，主要有两类：易溶于甲醇的KOH、NaOH、NaOCH3等催化液相反应的无机碱催化剂，以及强碱性阴离子交换树脂、阴离子型层柱材料、分子筛、碱（土）金属氧化物、碳酸盐等催化多相反应的固体碱催化剂。 1、无机碱催化剂 传统的酯交换反应常采用液相催化剂，如甲醇钠、氢氧化钠、氢氧化钾的油溶液等，用量约为1% （油重）左右，反应温度一般是甲醇的沸点，反应速度快，转化率高；但同时也存在着明显的缺点，如反应完成后产品中和洗涤产生大量的工业废水，造成环境污染，这也正是急需改进的一个方面。 各种无机碱用作酯交换催化剂时还有所不同： 当使用甲醇钠为催化剂时，原料必须经严格的预处理，少量的游离水或脂肪酸都影响甲醇钠的催化活性，但产物中皂的含量很少，有利于甘油与生物柴油的分离，提高生物柴油收率。以氢氧化钠（或钾）为催化剂对原料的要求相对不那么严格，原料中可含少量的水和游离脂肪酸，但这会导致生成较多的脂肪皂，影响甘油与生物柴油的分离，从而降低生物柴油的收率。一般来说，以氢氧化钠（或钾）为催化剂，原料的酸值不应超过2 mg KOH/g，催化剂的用量为油脂重量的0.5～2.0%。若油脂原料的酸值较高，则需要加入过量的催化剂以中和原料中的游离脂肪酸。这种条件下皂的生成量高，甘油沉降分离困难，且甘油相中溶解的甲酯量较高，因此原料的纯度对反应的转化率有很大的影响。 2、固体碱催化剂 固体碱催化剂是近年来研究的重要方向，可以解决产物与催化剂难分离的问题，且使用的固体酸、碱及固定化酶催化剂都是环境友好型的。用于生物柴油生产的固体碱催化剂主要有强碱性阴离子交换树酯、阴离子型层柱材料、分子筛、碱（土）金属氧化物、碳酸盐等。（1）强碱性阴离子交换树酯 离子交换树酯是固体催化剂研究方向的一个重要分支。以固体强碱性阴离子交换树脂为催化剂进行油脂的酯交换反应，具有催化剂易分离回收、可重复利用、不污染终产品及反应条件

生物柴油与棕榈油

棕榈硬脂制备生物柴油的研究与设计 1前言 柴油是一种重要的石油炼制产品，是重要的动力燃料之一。随着世界范围内车辆柴油化趋势的加快，未来柴油的需求量也会愈来愈大，而石油资源的日益枯竭和人类环保意识的提高，大大促进了世界各国加快柴油替代燃料的开发步伐，尤其是进入了20世纪90年代，生物柴油以其优越的环保性能受到了各国的重视。我国是最大的发展中国家，经济发展迅速。自1993年我国成为石油净进口国以来，石油进口量迅速增长，已从2001年的7000万t上升到2004年的1亿t以上，对外依存度达到了40%。生物柴油是用含植物油或动物油作为原料的可再生资源，是优质的石油柴油代用品。生物柴油是资源永续的可再生能源，而石油资源是可耗尽的，它和传统的柴油相比，具有润滑性能好，储存、运输、使用安全，抗爆性好，燃烧充分等优良性能。目前世界各国纷纷开发新能源，期望能在维持工业发展的同时，减少温室气体的排放量。生物柴油不仅具有可再生的特点，而且生物柴油可生物降解，发展生物柴油有益于保护生态环境。所以在石油资源短缺之际，开发生物可再生资源，对我国的整体发展显得非常重要[1]。 生物柴油，亦称燃料甲酯，是一种用植物油或动物油加工制取的新型燃料[2][3]。按其化学成分分析，生物柴油是一种通过甘油酯分解而获得的脂肪酸甲酯，其性能与零号柴油相近、使用生物柴油时无需对现有柴油机进行结构改进。 1.1生物柴油的优点 和硫化物的排放量减少约1.1.1具有优良的环保特性。生物柴油硫含量低，可使SO 2 30%。生物柴油不含对环境造成污染的芳香族烷烃、其废气对人体的损害低于石油柴油。检测表明，与普通柴油相比、使用生物柴油可降低90%的空气毒性。出于生物柴油含氧量高、燃烧时排烟少，一氧化碳的排放量可减少约10%。同时，生物柴油的地物降解性高。生物柴油没有怪味，排放气体无硫和铅的有毒物质，也不含苯及其它芳香化合物，生物柴油的生产和使用完全不会毒害人们的身体健康。 1.1.2具有较好的低温发动机启动性能、无添加剂冷滤点达-20℃。生物柴油可与矿物油混合（加10～30%）作“柴油清洁剂”，适合汽车和船只使用，达到国家环保标准。 1.1.3具有较好的润滑性能，可降低喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率、延长其使用寿命。 1.1.4具有较好的安全性能。生物柴油由于闪点高、不属于危险品。生物柴油不易挥发，生物降解率高达98%，降解速率是石油柴油的两倍，如发生故障时不会挥发到大气中，也不会污染地面和水体，属于环境友好的能源产品。因此、在运输、储存和使

国内外生物柴油的标准

生物柴油标准中的各项指标分析 生物柴油标准中要考虑很多指标，有些指标是与石油柴油共有的，包括密度、运动粘度、闪点、硫含量、10％蒸余物残碳、十六烷值、灰分、水含量、机械杂质、铜片腐蚀、燃料安定性、低温性等；还有一些指标是生物柴油所特有的，包括总酯含量、游离甘油含量、甘油单酯、二酯及三酯含量、甲醇含量、碘价及多元不饱和脂肪酸甲酯的含量、酸值、磷含量、碱及碱土金属含量等；另外，还有一些额外的指标包括馏程、燃烧热值、润滑性、不皂化物含量等，是可以选择的。 闪点：为了储存和运输的安全，燃料都要最低闪点的要求。生物柴油的闪点一般高于110℃，远超过石油柴油的70℃，所以生物柴油储运比石油柴油安全。甲醇的含量是影响生物柴油闪点高低的重要因素。即使在生物柴油中含有少量的甲醇，其闪点也会降低。除此之外，较多的甲醇也会对燃料泵、橡塑配件等有影响，并且会降低生物柴油的燃烧性能。美国生物柴油标准要求闭口闪点不低于130℃，欧洲标准要求不低于120℃。 水分：游离水会导致生物柴油氧化并与游离脂肪酸生成酸性水溶液，水本身对金属就有腐蚀。美国生物柴油标准要求生物柴油水分和沉渣不超过0.05％，欧洲标准要求水含量不超过500mg/kg。 机械杂质：指存在于油品中所有不溶于规定溶剂的杂质。机械杂质对发动机零部件的磨损以及运转是否正常都有严重影响。生物柴油中不允许有机械杂质。欧洲生物柴油标准要求总杂质含量不超过24mg/kg。 运动粘度：运动粘度表示生物柴油在重力作用下流动时内摩擦力的量度，其值为相同温度下生物柴油的动力粘度与密度之比。对于一些发动机而言，为了防止喷射泵和喷射器泄漏而造成功率损失，可设定一个粘度最小值；另一方面，通过对发动机的设计尺寸、喷油系统特性的考虑，限定了允许粘度的最大值。生物柴油的粘度高于石油柴油，调入2～20％的生物柴油到石油柴油中后，柴油的粘度会增加，但也能满足标准对柴油运动粘度的要求。美国标准要求生物柴油40℃运动粘度为1.9～6.0mm2/s，欧洲标准要求40℃运动粘度为3.5～5.0mm2/s。 硫酸盐灰分：在生物柴油中灰分以三种形式存在：固体磨料、可溶性金属皂及未除去的催化

棕榈油分提

棕榈油分提 棕榈油分提技术是一项新的油脂加工技术，应用棕榈油分提工艺可得到8度、10度、14度、18度、24度、33度、44度、55度等不同熔点的棕榈油产品，同时也可以用来加工棉籽油、鱼油和猪油等动物油脂，大大提高了油脂产品的附加值，增加了企业的经济效益。 棕榈油分提技术开发的棕榈油分提生产工艺，技术先进，全电脑自动化操作，投资成本较低，液体油得率高，固体脂肪纯度高等优点，经济效益高。 棕榈油分提技术拓展应用： 通过对结晶速率、结晶温度、养晶时间等工艺参数地控制，远洋分提技术可应用于以下几个方面。 棕榈油分提技术1、鱼油、猪油、鸡油等动物油脂的分提 采用分提法将动物油中色白、透明有浓郁肉香的液态动物油脂分提出来，得到的油品比原动物油脂中胆固醇含量低50%，极大的提升了动物油脂营养价值，具有很高的经济价值。 棕榈油分提技术2、棕榈油分提技术棉籽油分提 棉籽油是大宗油脂之一，其脂肪酸组成中棕榈酸占20%～22%，油酸30%～35%，亚油酸40%～45%；棉籽油熔点为10～15.6℃。作为高级食用油脂，棉籽油熔点偏高容易浑浊，在冬季使用受到限制，价格低廉。通过分提，得到液油和固油，可提高油脂的附加价值和食用性。 棕榈油分提技术3、海藻油、亚麻油等特种油脂的分提 海藻油、亚麻油等特种油脂因含有特殊的营养成分，具有较高营养价值，受到人们的青睐。这些特殊油脂中含有的多不饱和脂肪酸使其极易氧化，为得到富含营养成分、质量稳定、色泽透明的液态油需对其进行分提。 棕榈油分提技术4、混合脂肪酸的分离 根据脂肪酸碳链长度，减压蒸馏分离出短碳链（C12）、中碳链（C14）和长碳链（C16,C18）。

制备生物柴油的方法

1用地沟油制备生物柴油的方法 前言：本发明涉及一种用地沟油制备生物柴油的方法，按重量百分比，A.将97～99.8％的地沟油和0.2～3％的多孔载体的固体酸催化剂加入反应釜内，反应温度控制在＞95℃至130℃，常压下通入气相甲醇，搅拌1～4小时进行酯化反应，反应结束后，分离出固体酸催化剂；B.将酯化反应后70～80％的液体、15～25％的甲醇以及1～5％的固体碱催化剂放入反应釜内，反应温度控制在50℃～65℃，常压下搅拌0.5～2小时进行酯交换反应； C.酯交换反应完成后，将液体静置或进行离心分离，上层即为制备的生物柴油，下层为甘油、固体碱催化剂以及甲醇。本发明具有酯化反应充分，能耗低，工艺简单，收率高的特点，能满足工业化规模生产。 制造生物柴油的反应釜 前言：本发明涉及一种制造生物柴油的反应釜，包括釜体和安装在釜体上的搅拌装置，所述的釜体为具有夹层的夹套式结构，釜体上的蒸汽进口和冷凝水出口与夹层相通，釜体上分别设有的原料进料口、出料口、催化剂进口以及溶剂进口与釜体反应腔相通，所述原料进料口和催化剂进口分别设置在釜体的上部，出料口设置在釜体的底部，而溶剂进口设置在釜体的底部或/和下部。本发明的反应釜结构简单，设备投资少，酯化反应充分，生产效率高，能满足工业化规模生产。 反应釜：又称反应器或反应锅。是化工生产中用于进行化学反应的一种容器。常配备必要的传热装置和搅拌装置以达到强化生产的目的。反应釜分为间歇式、半连续式和连续式三种。搅拌器主要用于染料和制药工业，也用于其他工业，如烧碱生产中的苛化桶等。使两种或多种物料进行混合的操作。有机械搅拌和空气搅拌等方法。可以促进物理变化和化学反应。通常在搅拌器中进行。 温度控制以温度作为被控变量的开环或闭环控制系统。其控制方法诸如温度闭环控制，具有流量前馈的温度闭环控制，温度为主参数、流量为副参数的串级控制等。在分布参数系统中，温度控制是以控制温度场中温度分布为目标的。 脂肪酸温控容器结晶分离法利用油脂化学品固化点的差别进行分离的最早方法。主要用在油脂的分离操作，如脱蜡、冬化、棕榈油分为棕油硬脂精和棕油油精等。油脂水解得到的混合脂肪酸也可用此法将其中熔点较高的硬脂酸和棕榈酸等与较低的油酸等分开。本法的特点是温度控制要均匀，但不能强烈搅拌以免结晶被破坏。因此冷却只能缓慢地进行，导致结晶罐体积庞大，而这又与温度控制的均匀有矛盾。 2用地沟油及废弃动植物油制备环氧增塑剂的方法 前言：本发明涉及一种用地沟油及废弃动植物油制备环氧增塑剂的方法，按重量百分比将97～99.8％的废油和0.2～3％的多孔载体的固体酸加入反应釜内，温度在＞95℃至130℃，通入气相甲醇搅拌1～4小时，反应结束后分离出固体酸；将酯化反应后70～80％的液体、15～25％的甲醇以及1～5％的固体碱催化剂放入反应釜内，温度在50～65℃，常压下搅拌0.5～2小时；分离制得脂肪酸甲酯；将25～35％的双氧水、2.5～10％的甲酸及0～1％的三聚磷酸纳加入55～70％的脂肪酸甲酯内，温度控制在60±5℃，搅拌8～10小时，反应完成后分出酸水，中和、洗涤常温下脱水得到制品，具有能耗低，工艺简单、成本低的特点。 3用废油制备生物柴油的酯化反应工艺 本发明涉及一种用废油制备生物柴油的酯化反应工艺，按重量百分比将97～99.8％的废油和0.2～3％的多孔载体的固体酸催化剂加入反应釜内，反应温度控制在＞95℃至130℃，常压下通入气相甲醇，搅拌1～4小时进行酯化反应，反应结束后，分离出固体酸催化剂。

利用棕榈油制备生物柴油

利用棕榈油制备生物柴油 陈俏，李国平，苏宏春，郑伟，李聪，申烨华?(西北大学化学系，合成与天然功能分子化学教育部重点实验室，陕西西安710069) 摘要：生物柴油是指以植物、动物油脂等可再生生物资源生产的可用于压燃式发动机的清洁替代燃油。油棕是重要的油料植物，其果实和种仁的含油量高达50%～60%，有“油王”誉，棕榈油是从油棕树上的棕果中榨取出来的，是全球的第二大的食用油原料，也是世界上最具价格优势的植物油，棕榈油既可提供食用油源、工业油源，又可作为动力油源，作为生物柴油的原料油是一种取之不尽的可再生油源。 生物柴油的生产多采用酯交换法。据文献报道，李为民等用棕榈油制备生物柴油，需先用浓硫酸将棕榈油预酯化，再以氢氧化钾为催化剂进行酯交换反应。匙伟杰用采用镁铝水滑石固体碱催化酯交换棕榈油制备生物柴油，反应时间需8小时，生产成本较高。本文在项目组自行开发的新型催化剂（SXL）的作用下，以棕榈油为原料油，通过甲醇酯交换一步反应制备生物柴油，并考察了甲醇用量、催化剂用量、反应时间和反应温度对酯交换反应转化率的影响。当甲醇用量为原料油质量的40~60%，催化剂（SXL）用量为原料油质量的1.0％~5.0％，反应温度为40~60℃，反应时间为40~80min，酯交换反应的转化率达到98%以上。利用IR和GC-MS分析酯交换产物，结果表明用棕榈油制得的生物柴油由四种脂肪酸甲酯组成：十六酸（棕榈酸）甲酯，占48.62%； 8-十八碳烯酸9（油酸）甲酯，占39.41%；9,12-十八碳二烯酸甲酯，占7.59%；十八酸(硬脂酸)甲酯，占4.37%，四种成分总和占全部混合脂肪酸甲酯的99%以上。棕榈油脂肪酸甲酯是理想的柴油替代品。 关键词：棕榈油；酯交换反应；生物柴油 引言 生物柴油是由植物油或动物油脂经酯交换反应或酯化反应制取解、燃烧排放的污染的脂肪酸甲酯混合物[1]，是一种清洁含氧燃料，具有可再生、易于生物降物低、基本无温室效应等优点，其研究广受关注。 油棕是重要的油料植物，其果实和种仁的含油量高达50%～60%，有“油王”誉。棕榈油是从油棕树上的棕果中榨取出来的，是全球的第二大的食用油原料，也是世界上最具价格优势的植物油。棕榈油既可提供食用油源、工业油源，又可作为动力油源，作为生物柴油的原料油是一种取之不尽的可再生油源。 ?联系人：申烨华，email: yhshen@https://www.wendangku.net/doc/e93039308.html,。第一作者：陈俏（1987-），女，本科生。

生物柴油生产工艺

学院：化学与环境保护学院专业：化学工程与工艺 姓名：朱慧芳 学号：201031204011

新型藻类制生物柴油生产工艺 摘要：我国石油资源紧缺,研究开发生物柴油是当务之急。结合我国情况介绍了几种可用于生产生物柴油的原料,并针对不同的原料,提出了几种可供使用的生产工艺。用泔水油、地沟油和油厂下脚料等原料生产生物柴油工艺成熟、经济合算, 值得推广。为适应我国生物柴油的研究与生产,建议加快制定我国生物柴油的相关标准。 关键词：生物柴油；酯化；醇解；酯交换；脂肪酸；脂肪酸甲酯 一生物柴油概述 生物柴油 (Biodiesel)，又称脂肪酸甲酯 (Fatty Acid Ester)是以植物果实、种子、植物导管乳汁或动物脂肪油、废弃的食用油等作原料，与醇类 (甲醇、乙醇) 经交酯化反应 (Transesterification reaction) 获得。生物柴油这一概念最早由德国工程师Dr. Rudolf Diesel (1858-1913) 于1895年提出，是指利用各类动植物油脂为原料，与甲醇或乙醇等醇类物质经过交脂化反应改性，使其最终变成可供内燃机使用的一种燃料。在1900年巴黎博览会上Dr．Rudolf Diesel展示了使用花生油作燃料的发动机。生物柴油具有一些明显优势，其含硫量低，可减少约30%的二氧化硫和硫化物的排放；生物柴油具有较好的润滑性能，可以降低喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损，延长其使

用寿命；生物柴油具有良好的燃料性能，而且在运输、储存、使用等方面的安全性均好于普通柴油。此外生物柴油是一种可再生能源，也是一种降解性较高的能源。 二生产生物柴油背景技术市场分析 1生物柴油原料 由于各国的资源差异，生物柴油的原料差异较大，欧盟主要是菜籽油为主，美国主要是以大豆油为主。我国主要生物柴油主要以废弃油脂以及木本原料为主，并在价格合适的情况下考虑进口棕榈油。 2 生物柴油的优缺点 （1）生物柴油优势 与常规柴油相比，生物柴油下述具有无法比拟的性能。 1) 具有优良的环保特性。主要表现在由于生物柴油中硫含量低，使得二氧化硫和硫化物的排放低，可减少约30%（有催化剂时为70%）；生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃，因而废气对人体损害低于柴油。检测表明，与普通柴油相比，使用生物柴油可降低90%的空气毒性，降低94%的患碍率；由于生物柴油含氧量高，使其燃烧时排烟少，一氧化碳的排放与柴油相比减少约10%（有催化剂时为95%）；生物柴油的生物降解性高。 2) 具有较好的低温发动机启动性能。无添加剂冷滤点达-20℃。 3) 具有较好的润滑性能。使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低，使用寿命长。 4) 具有较好的安全性能。由于闪点高，生物柴油不属于危险品。因