天然油脂制备生物柴油新技术的研究
本文是科技部“十五”攻关项目“天然油质脂制备生物柴油新技术”的一部分研究内容。生物柴油是石化柴油的理想替代能源之一，但是其高成本阻碍了生物柴油的工业化，如何使生物柴油具有经济可行性，成为生物柴油研究的重点。文中在综合国内外生物柴油制备的基础上，在国内首次提出利用天然植物油脂(如菜籽油)为原料，针对油脂具有相当数量双键结构的特点，将部分双键合成工业产品，剩余部分作为生物柴油，使其具有在油脂生产生物柴油的同时，生产出化工产品，以提高生物柴油的综合经济效益，以此来弥补生物柴油价格不高的缺点。研究的主要内容与结果归纳如下：
1、用索氏抽提法从菜子中得到菜籽油。在90℃，抽提120min的情况下，菜籽油的得率达到38％。
2.通过菜籽油甲酯化催化剂的选择研究表明，与酸比较，碱是最有效的催化剂，尤以KOH为最佳。讨论了醇油摩尔比、催化剂用量、温度、反应时间对菜籽油酯交换反应得率的影响。利用正交实验，找出了菜籽油酯交换的最佳工艺条件，其最佳条件为：醇/油摩尔比为6：1，催化剂加入量1％(质量)，温度60℃，反应时间90分钟。在最佳工艺条件下反应酯交换转化率可达98％以上。
3.对菜籽油酯交换副产物甘油的处理进行了研究，讨论了处理过程中，溶剂的选择，物料的pH值对甘油得率的影响，结果发现，用甲醇作溶剂，pH值在5-7之间，甘油的得率最高，可达到30％。用密度法计算精甘油的含量为97％，精甘油的红外谱图和标准甘油红外谱图进行比较，发现两者基本上完全吻合。
4.脂肪酸甲酯二聚研究表明用硅酸铝作催化剂，反应温度240℃，反应时间为8小时的情况下，二聚体的得率可达到34％。
5.制备了十六烷值改进剂硝酸异辛酯，用红外谱图对自制的硝酸异辛酯进行结构分析，并将其与标准硝酸异辛酯的红外谱图进行对比，发现两者的谱图基本上相同。
6.对生物柴油十六烷值的改进进行了研究，添加自制硝酸异辛酯、过氧化物对十六烷值没有提高的作用，反而使其有轻微的下降。添加烯烃对生物柴油十六烷值的影响极大，当烯烃加入量达到20％时，生物柴油的十六烷值由原来的52.8增加到63。当再增加烯烃的含量，生物柴油十六烷值不再上升。
7.由生物柴油制备的二聚体型固化剂与环氧树脂固化后的产品聚酰胺的剪切强度进行了测试，测试发现其剪切强度在10MPa以上，平均剪切强度为12.49MPa，达到工业化生产的标准。
生物柴油;替代能源;经济效益;天然油脂;菜籽油;甘油;化学加工
中国林业科学研究院
硕士
林产化学加工工程
蒋剑春
2005
中文
TE667;TE626.24;TQ91
56
2006-08-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）