麻疯树油生物柴油低温流动性及降凝机理研究

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随着化石燃料的日益消耗,化石燃料的存量已然不多。如何解决即将到来的能源危机和现有的污染问题,世界各国纷纷将目光转向了可再生的新能源。生物柴油就是其中的一种。生物柴油是用动植物提炼出来的油脂作为为原料,与甲醇等短链醇经酯化或酯交换反应获得的以脂肪酸甲酯为主要成分的一种可以用于柴油发动机的液体燃料。在可持续性和环保性上,生物柴油有着传统石油无法比拟的优势。麻疯树具有生物柴油树的美誉,具有很高的经济利用价值。因此利用麻疯树油制备生物柴油已成为热门话题。但生物柴油的低温流动性较差,低温结晶和凝胶化给实际使用和储存带来很大不便。本文以麻疯树油为原料,首先采用浓硫酸为催化剂,进行了预酯化降酸值,再用氢氧化钾为催化剂,进行了酯交换反应制备生物柴油。预酯化反应条件为:浓H2SO4加入量1%油重,反应温度70℃,反应时间2h,醇油质量比为1:2。酯交换反应条件为:氢氧化钾加量1%油重,甲醇加入量10-15%油重,反应温度为65℃,反应时间2h。分析了其低温性能,得出麻疯树油生物柴油的低温流动性不是很理想,冷滤点稍高,有9℃,因此其低温流动性需要改善。本文在研究了麻疯树油生物柴油低温流动性基础上,添加了不同种类的降凝剂,有:PA,PPD,PGE,并对这3种降凝剂进行复配,进行了单因素和正交实验。实验结果表明,最佳降凝剂为:PA16及PGE,能将冷滤点降到3℃和最佳方案三元复配PPD20%,PGE60%,PA16,20%,能将冷滤点降到-5℃。通过XRD和DSC分析手段,初步研究了降凝剂的降凝机理。研究结果表明麻风树油生物柴油低温流动性较差,降凝剂起到了改变蜡晶结晶方向的作用。本研究对麻疯树油生物柴油的低温流动性做出了较为全面的分析,在降凝剂的效果评价上也找出了较好的方案,并且对降凝机理也有了实验支持。在改善麻疯树油生物柴油低温流动性上做出了基础的研究为后期深度研究提供了支持。
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