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生物柴油的研究与使用

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世界新能源-生物质能网 2008-1-28 访问人数: 【字体:
物分离比较容易,反应转化率较高,生物柴油的制取过程较为简单,但固体催化剂的制作工艺较复杂,催化剂的重复使用需要再生,反应温度较高,有时高达600℃,造成反应过程能量消耗大;反应过程要求的醇油比很高,产物分离能耗较大。

  3.2 超临界法研究现状

  超临界法制备生物柴油利用超临界甲醇与油脂直接发生酯交换反应,不使用催化剂,在较短的反应时间内,可以取得较高的转化率,工艺简单,产物容易分离,如图2所示。

  这种方法因不会对环境造成污染,反应时间短,产物容易分离而受到众多研究者的关注。

  D.Kusdiana 等[25,26]对超临界反应工艺条件和反应过程中的影响因素进行了研究,得到了以菜籽油为原料用超临界法生产生物柴油的动力学方程[27]。
中国也于近年开始了超临界法生产生物柴油的研究,朱海峰等[28]利用超临界甲醇与菜籽油反应,醇油比在(30:1)~(40:1)之间,温度250℃~310℃,压力10MPa~16MPa,反应4h得到了50%~80%的转换率。

  肖建华等[29]利用大豆油与超临界的甲醇制取生物柴油,在醇油比为50:1、320℃、12~18MPa的情况下反应12~15min,得到了93%的转换率。

  在超临界生产生物柴油中,醇油比增大会提高反应的转换率,Demirbas、Kusdiana及孙世尧等[30,31]均认为42:1是最合适的醇油比, 并认为正己烷存在有利于超临界生产生物柴油,而温度的提高,尤其是临界点以上的温度提高会大大提高反应的转换率,因此,超临界生产生物柴油的适宜温度在293℃以上,一般在320℃左右。

  Cao[32]在超临界生产生物柴油中利用丙烷降低了超临界温度,使反应温度下降到280℃,醇油比达到24:1,丙烷与甲醇摩尔比为0.05,压力12.8MPa,反应10min后得到了98%的转换率。

  虽然,超临界流体法生产生物柴油不需要催化剂,反应速度快,但需要很高的压力和温度,压力一般在12MPa以上,有的甚至达到45MPa;温度一般在300℃以上,反应时醇油比一般在40以上。过高的压力和温度引起了极大的能量消耗,同时带来了操作上的困难;高温、高压的使用,也造成了设备制造困难;大量的过量
醇,则造成了产物分离提取的困难。

  3.3 酶法研究现状

  酶催化法生产生物柴油的研究始于上世纪80年代,我国则在90年代后期开始了这方面的研究。酶催化法生产生物柴油是利用脂肪酶的催化作用,实现油脂与短链醇的酯交换反应。脂肪酶是一类可以催化甘油三酯合成和分解的酶的总称,同时可以催化油脂的酯交换反应,广泛分布于动、植物和微生物的组织和器官中。工业化的脂肪酶主要有动物脂肪酶和微生物脂肪酶,其中微生物脂肪酶种类较多,一般通过发酵法生产。用于生物柴油生产的脂肪酶主要有酵母脂肪酶、根霉脂肪酶、曲霉脂肪酶、毛霉脂肪酶、猪胰脂肪酶等,有商品化的固定化脂肪酶和游离脂肪酶等[33]。酶法生产

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文章来源:中国能源网 作者:生物质能…

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