研究与开发（4）植物油制备生物柴油的工艺研究陈正中（中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院，北京100083）用气相色谱分析方法，考察了反应温度、醇油摩尔比、KOH催化剂用量和反应时间对生物柴油收率的影响。结果表明，由不同植物油原料所得的生物柴油收率达到最大值时，其共有的最佳工艺条件为：四氢呋喃（THF）作共溶剂，KCH作催化剂，反应温度60°C，n（甲醇）/n（植物油准6反应时间15nin因植物油原料的酸值不同，致使其在最佳工艺条件下的KOH催化剂加入质量分数和生物柴油收率最大值不同，菜籽油、大豆油、调和油所需的KOH催化剂加入质量分数分别为1C%，L 0%09%，相应的生物柴油收率最大值分别为972%，975%①收穑日期：2007―08―27修回日期：2007―为分析纯市所有笕料在使M均。九blish髓物研遂工工作作。珠表鳋传统能源的日益枯竭需要开发新的可再生能源，环境保护及汽车工业的发展需要清洁的油料，因此世界各国的能源研究人员都在积极探索、发展替代燃料及可再生能源。生物柴油属环境友好型燃料，具有深远的经济效益与社会效益，其环保性、可再生性备受世界各国的关注。

　　国外发展生物柴油较早，但国内研究较晚。

　　现阶段生物柴油的研究重点是降低其生产成本、提高转化率07ng/g菜籽油，酸值0 9ng/g以上均为山东德明公司产品；调和油，酸值0.2mg/g山东临好公司产品。KOH无水甲醇、THF无水硫酸钠均过无水处理。

　　2反应机理生物柴油通常是用高黏度的植物油和甲醇进行酯交换反应，得到低黏度的生物柴油脂肪酸甲酯。其反应方程式如下：R丨3试样制备在装有搅拌器、温度计、冷凝管的四口瓶中，加入一定量的大豆油，加热至一定温度后，再将溶有KOH的甲醇溶液加入瓶中，并加入一定量的TF开始计时。在一定的时间间隔取反应产物试样进行色谱分析。反应结束后，将反应产物倒入分液漏斗中静置分层。取上层物质并水洗至中性、干燥、过滤，得浅黄色透明的产品，即生物柴油试样。菜籽油、调和油的。可以看出，温度较低时生物柴油的收率较低，随着温度的升高，其收率提高；但当温度高于60C后，其收率反而降低，这是由于温度过高，皂化反应明显，使得生成的脂肪酸甲酯和催化剂反应而成皂化物。Chang认为过量的甲醇虽然有利于二甘油酯转变成单甘油酯，但甘油溶入甲酯层也使甲酯和甘油反应生成单甘油酯，降低了生物柴油收率。

　　在反应温度为60C催化剂KOH的加入质量分数为1.0%（对于调和油时则为0 9%）THF作共溶剂的条件下，于不同n（甲醇）/n（植物油）值下反应15min后所得生物柴油的收率如所示。可以看出，在n（甲醇）/n（植物油）值为9时，调和油、菜籽油、大豆油所得生物柴油的收率都达到了最大值，分别为987%，975%，976%；在n（甲醇）/n植物油为6时，其收率分别为983%，97.2%，97.5%；上述两种情况下的生物柴油收率相差不大。为了减轻甲醇后处理的负荷，采用n甲醇）/n（植物油）为6较适宜，因过多的甲醇会致使反应生成的甘油难以及时脱离反应体系，导致产品分离困难。

　　植物油原料：一调和油；一菜籽油；一大豆油反应温度对生物柴油收率的影响植物油原料：―调和油；鲁一菜籽油；一大豆油n（甲醇）/n植物油）值对生物柴油收率的影响n（甲醇）/n（植物油）对生物柴油收率的影响理论上，酯交换反应为3m的甲醇和1m的脂肪酸甘油酯反应。但在实际过程中则需要更高的n（甲醇）/n（植物油。这是因为酯交换反应为可逆反应，增加反应物浓度可使化学平3催化剂KOH加入质量分数对生物柴油收率的影响本工作以KOH为催化齐剂在反应温度为60°C，n（甲醇）/n（植物油为6TF作共溶剂的条件下，加入不同质量分数的KCH反应。15mn后所得生物柴油的收率如图上所，示。可以+lhingLouse.Allnghireserveittp://www.criki.net a以thf乍共溶剂，koh为催化剂，用植物油原料（菜籽油、大豆油和调和油）制备生物柴油看出，对于菜籽油和大豆油，在KOH加入量为1.0%时其生物柴油收率最大；而对于调和油，则在KOH加入量为Q9%时，生物柴油的收率最大，这是因为调和油的酸值低、杂质少的缘故；KOH催化剂的加入量高于1.Q%时，皂化反应严重，致使生物柴油收率降低，还使甘油分离困难，体系产物的黏度增加，后处理复杂。

　　植物油原料：一调和油；一菜籽油；△一大豆油KOH加入质量分数对生物柴油收率的影响4反应时间对生物柴油收率的影响为6催化剂KOH的加入质量分数为1. Q%（对于调和油则为Q9%）、THF作共溶剂的条件下，反应时间对生物柴油收率的影响如所示。

　　可以看出，反应时间为15min时，生物柴油收率均达到了最大值，随着反应时间的延长，生物柴油收率则降低。这是因为时间长，皂化反应加剧所致。

　　反应时间对生物柴油收率的影响脂肪酸甲酯时，其收率均受到反应温度、n（甲醇）/n（植物油、KOH催化剂加入质量分数和反应时间的影响。

　　b当不同植物油原料所得生物柴油收率达到最大值时，实验所确定的共有的最佳工艺条件为：THF作共溶齐剂KOH作催化齐剂反应温度6Q°C，n（甲醇）/n（植物油）值6反应时间15mn但因植物油原料的酸值不同，致使其在最佳工艺条件下的KOH催化剂加入质量分数和生物柴油收率的最大值不同，菜籽油、大豆油和调和油所需的KCH催化剂加入质量分数分别为1.Q% 9%，相应的生物柴油收率最大值分别为97.2%，97.5%，98 C在植物油原料的酸值相差不大的情况下，其对催化剂KOH的用量影响不大。

                                                                     摘自“中国润滑油网”