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        一步法固體酸催化過程可從高游離脂肪酸含量原料生產(chǎn)生物柴油

        2010-04-14 04:32:29章文
        石油煉制與化工 2010年5期
        關(guān)鍵詞:酯化游離柴油

        一步法固體酸催化過程可從高游離脂肪酸含量原料生產(chǎn)生物柴油

        加拿大Waterloo大學(xué)的研究人員于2010年2月21日宣布,已驗(yàn)證了一步法固體酸催化過程,對從高游離脂肪酸(FFA)含量原料工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)生物柴油具有潛力。該成果已發(fā)表在美國化學(xué)學(xué)會雜志《能源與燃料(Energy & Fuels)》上。

        使用廢棄油脂作為原料生產(chǎn)生物柴油的成本低于精制的植物油,但它受到高游離脂肪酸含量的負(fù)面影響。廢棄油脂中的高游離脂肪酸(FFA)含量在3%~40%。高游離脂肪酸(FFA)給生產(chǎn)生物柴油的常規(guī)反酯化過程帶來許多問題:①需使用較多的催化劑,致使生產(chǎn)成本提高;②生成皂(脂肪酸鹽),使洗滌成品較困難,且增加成本;③ 生成水,水會阻礙主反應(yīng);④ 高游離脂肪酸(FFA)不能轉(zhuǎn)化成燃料,使產(chǎn)率減小。

        當(dāng)原料中FFA含量超過0.5%時(shí),不推薦采用傳統(tǒng)的均相堿催化反酯化過程,因?yàn)榫鄩A催化反酯化過程采用NaOH為催化劑,催化劑和原材料將被FFA和堿之間的皂化反應(yīng)消耗掉,皂會發(fā)生乳化而引起下游加工問題。此外,也需要復(fù)雜的下游中和、分離和洗滌步驟,使生物柴油提純困難。對加工含F(xiàn)FA含量超過1%的植物油時(shí),使用對FFA不敏感的酸催化劑優(yōu)于堿催化劑,即使反應(yīng)速率很慢也是如此。

        酸和堿催化劑在高含F(xiàn)FA的原料反酯化時(shí)各有其優(yōu)缺點(diǎn)。因此,在從廢棄油脂合成生物柴油的二步法工藝中酸和堿催化劑均被采用。然而,二步法工藝(或相似的多步法工藝)也面臨在兩個(gè)步驟中的催化劑脫除問題。

        Aijaz Baig和 Flora Ng等人開發(fā)了單一步驟固體酸催化過程,應(yīng)用于從高含F(xiàn)FA的原料生產(chǎn)生物柴油。這種基于負(fù)載的雜多酸催化劑(PSA)的固體酸催化劑被用于從含有高達(dá)25%棕櫚酸(PA)的大豆油(SBO)來生產(chǎn)生物柴油,同時(shí)催化酯化反應(yīng)(在酸催化劑存在下脂肪酸與甲醇的反應(yīng)生成生物柴油)與反酯化反應(yīng)(在催化劑存在下甘油三酸酯與甲醇的反應(yīng)生成生物柴油),棕櫚酸(PA)轉(zhuǎn)化為生物柴油的轉(zhuǎn)化率為95%,同時(shí),大豆油也成功地被反酯化,CBG (化學(xué)相關(guān)的甘油)轉(zhuǎn)化率為99%?;贏STM D 974,ASTM D 6584和EN 14103標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的分析,證實(shí)可從高含F(xiàn)FA的原料生產(chǎn)高純度生物柴油。

        [章文摘譯自Green Car Congress,2010-02-21]

        book=2010,ebook=22

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