改进生物柴油的低温流动性能

摘要

本文研究了生物柴油组成结构对生物柴油的性能的影响,结果显示：高熔点的饱和脂肪酸甲酯是影响生物柴油低温流动性能的主要因素,饱和脂肪酸异丙酯化后能够有效地降低熔点,棕榈酸异丙酯、硬脂酸异丙酯的熔点较棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯分别降低了17.74℃、17.72℃;脂肪酸碳链越长,热值越大,然而脂肪酸不饱和程度、烷基醇结构对饱和脂肪酸酯的热值影响不大。通过对生物柴油的结构的调整来改进它的低温流动性能,具体方法为:先通过尿素包合法分离游离脂肪酸,并使用正交试验优化尿素包合条件,对尿素包合法分离得到的富含饱和脂肪酸的部分进行异丙酯化处理,富含不饱和脂肪酸的部分进行甲酯化处理。结果显示：脂肪酸甲酯异丙酯形成的混合酯的冷滤点为2℃,较对照产品纯脂肪酸甲酯降低了8℃。
　　 本文通过筛选优化低温流动改进剂、掺混法和尿素包合法这三种方法来改进以地沟油为原料生产的生物柴油的低温流动性能,结果显示：⑴改进效果最好的低温流动改进剂是灵智5003,在添加量为0.75％时,能够使生物柴油的冷滤点由原来的3℃降低至-2℃；⑵部分掺混0＃柴油或航空煤油能够有效地降低生物柴油的冷滤点,当0＃柴油或航空煤油的掺混比例达到80％时,混合油的冷滤点分别降至-9℃、-16℃,并且,添加适量的低温流动改进剂,混合油的冷滤点能够进一步地降低；⑶尿素包合法的最佳条件为:生物柴油:尿素:甲醇(W/W/V)=1:1:5,搅拌时间:50min,搅拌温度:50℃,包合温度20℃,包合时间:2h。得到的富含不饱和脂肪酸甲酯的部分的收率为47.4％,该部分不饱和脂肪酸甲酯含量由原来的73.6％提高到87％。性能改进的生物柴油的冷滤点为-7℃,降低了10℃。实验证明:乙醇可以作为替代溶剂替代甲醇进行尿素包合,再次利用的尿素的使用效果不好。为了将酶催化后的脂肪酸甲酯含量约为85％的粗甲酯产品用于锅炉和工业用炉等设备,通过部分掺混废机油、碳九(C9)进行调制,结果显示：掺混后的混合燃料油的理化性能很接近锅炉和工业用炉设备的燃料油,可见85％粗甲酯作为锅炉和工业用炉设备的燃料油的替代物还是很有潜力的。