5种野生木本植物油性质及其制备生物柴油的研究
桐油转化生物柴油的试验研究的开题报告
桐油转化生物柴油的试验研究的开题报告一、研究背景桐油是一种植物油，常用于木器保养和漆器涂料。
然而，其仅仅作为木材保养的用处，无法满足该油种的开发利用。
生物柴油的出现为解决能源短缺和环境污染问题提供了一种可能性，因此，将桐油转化为生物柴油成为了一个有意义的课题。
二、研究目的本研究旨在探讨利用桐油制备生物柴油的可行性，从而进一步提高桐油的利用价值和保护环境。
三、研究内容1. 桐油的提取与纯化2. 硫酸催化下的桐油酯化反应3. 碱催化下的桐油转化反应4. 生物柴油的分离与纯化5. 生物柴油的性质分析四、研究方法1. 提取桐油：采用传统的热水浸提法；2. 硫酸催化下的桐油酯化反应：研究不同反应条件（反应温度、反应时间、酸催化剂量）对反应产率的影响，并进行反应产物的分析和鉴定；3. 碱催化下的桐油转化反应：研究不同反应条件（反应温度、反应时间、碱催化剂量）对反应产率的影响，并进行反应产物的分析和鉴定；4. 生物柴油的分离与纯化：采用酸碱分离法和洗涤法进行；5. 生物柴油的性质分析：主要包括密度、黏度、凝点、闪点、凝固度、含氧量等指标的测试。
五、预期成果1. 确定桐油制备生物柴油的最佳反应条件；2. 评估生物柴油的物理性质和化学性质；3. 确定利用桐油制备生物柴油的经济效益。
六、研究意义1. 开发利用桐油的潜力，提高桐油的经济价值；2. 探索一种新型生物能源——生物柴油；3. 增加可再生能源的比例，缓解能源短缺和环境污染问题。
七、研究进度安排1. 桐油的提取与纯化：1个月；2. 硫酸催化下的桐油酯化反应：2个月；3. 碱催化下的桐油转化反应：2个月；4. 生物柴油的分离与纯化：1个月；5. 生物柴油的性质分析：1个月；6. 论文撰写：1个月。
八、参考文献1. K. Kusdiana, S. Saka. Utilization of Oil Palm as a Source of Renewable Energy in Japan. Biomass and Bioenergy, 2004.2. B. J. Franklin et al. Hydrotreated Vegetable Oil, 2008.3. R. P. Gupta, S. Verma. Biodiesel from Mahua Oil using Sulfonated Zirconia as a Catalyst. Applied Catalysis A: General, 2009.。
木本油料植物
木本油料植物是指能产生大量油料的树木。
这些树木中的油料可以被提炼成生物柴油、食用油或工业用油等多种用途。
以下是一些常见的木本油料植物及其相关信息。
1.橄榄树（Olea europaea）橄榄树是一种常见的木本油料植物，其果实可以榨取橄榄油。
橄榄油是一种非常健康的油料，富含不饱和脂肪酸和抗氧化物质，被广泛用于食用和烹饪。
此外，橄榄油还可以用于化妆品、药品和皂类产品的制作。
2.椰子树（Cocos nucifera）椰子树是热带地区最为常见的木本油料植物之一。
椰子可以从树上直接摘下来，其内部的椰肉可以榨取椰子油。
椰子油是一种非常多功能的油料，可以用于烹饪、面包制作、化妆品、生活用品等多个方面，而且椰子油还具有抗菌、抗炎和护肤的作用。
3.棕榈树（Elaeis guineensis）棕榈树是热带地区广泛种植的木本油料植物，其果实可以榨取棕榈油。
棕榈油是全球最重要的植物油之一，被广泛应用于食品加工、生物柴油、化妆品和肥皂生产等领域。
然而，棕榈油的种植和生产也带来了森林砍伐、土地破坏和生物多样性丧失的问题。
4.菜籽树（Brassica napus）菜籽树是一种富含油料的十字花科植物，其籽仁可以榨取菜籽油。
菜籽油是一种常见的植物油料，被广泛用于食用、烹饪、生物柴油和工业用油等方面。
此外，菜籽油还富含维生素E和必需脂肪酸，具有抗氧化和抗炎的作用。
5.松子树（Pinus spp.）松子树是一类产油量较低但仍被利用的木本油料植物，其种子中含有植物油。
松子油富含多不饱和脂肪酸和抗氧化物质，可以用于食用或工业用途。
此外，松木还可以被用作建筑材料、制作家具和工艺品等。
需要注意的是，虽然木本油料植物可以提供可替代传统石油的能源和产品，但也需要平衡生态和可持续发展的考虑。
合理管理和种植木本油料植物，保护生物多样性、防止森林破坏和地貌侵蚀等问题是至关重要的。
我国6种主要木本油料作物的研究进展
我国6种主要木本油料作物的研究进展一、本文概述木本油料作物作为一种重要的可再生能源和生物资源，在我国的农业发展中占有举足轻重的地位。
本文旨在全面概述我国六种主要木本油料作物——油茶、油橄榄、核桃、油用牡丹、文冠果和油用樟子的研究进展。
这些作物因其独特的生态适应性、丰富的油脂含量和良好的营养价值，被广泛用于食品、医药、化工等多个领域。
本文将从遗传育种、栽培管理、病虫害防治、油脂提取与加工等方面，系统梳理近年来我国在这些木本油料作物领域的研究进展。
通过对已有研究成果的总结和评价，旨在为我国木本油料作物的产业发展提供理论支撑和实践指导，推动相关领域的科技创新和产业升级。
本文还将探讨当前研究中存在的问题和挑战，为未来的研究方向提供参考。
随着全球能源危机和环境问题的日益严峻，木本油料作物的开发利用已成为全球关注的热点。
我国作为世界上人口最多的国家之一，对油脂的需求日益增长。
因此，加强木本油料作物的研究，提高产量和品质，对于保障国家油脂安全、促进农业可持续发展具有重要意义。
本文的撰写旨在为我国木本油料作物的研究和发展贡献一份力量，为相关领域的专家学者提供有价值的参考信息。
二、油茶研究进展油茶，作为我国特有的木本油料作物之一，近年来在科研与产业发展上取得了显著进展。
油茶的研究主要集中在种质资源评价、高产优质品种选育、栽培管理技术创新以及油茶籽油深加工等方面。
在种质资源评价方面，科研人员通过广泛的实地调查和分子生物学技术，对油茶种质资源进行了系统的分类和评价，为优质品种的选育提供了基础数据。
同时，利用现代生物技术手段，如基因编辑技术，对油茶的关键性状基因进行了深入研究，为遗传改良提供了可能。
在高产优质品种选育方面，通过传统育种与现代生物技术的结合，已经成功培育出了一批高产、抗性强、品质优的新品种，显著提高了油茶的产量和品质。
这些新品种的推广应用，为我国油茶产业的可持续发展提供了有力支撑。
在栽培管理技术创新方面，研究团队针对油茶生长的特点和生态需求，开展了一系列栽培管理技术研究。
棕榈硬脂制备生物柴油的研究与设计
棕榈硬脂制备生物柴油的研究与设计1前言柴油是一种重要的石油炼制产品，是重要的动力燃料之一。
随着世界范围内车辆柴油化趋势的加快，未来柴油的需求量也会愈来愈大，而石油资源的日益枯竭和人类环保意识的提高，大大促进了世界各国加快柴油替代燃料的开发步伐，尤其是进入了20世纪90年代，生物柴油以其优越的环保性能受到了各国的重视。
我国是最大的发展中国家，经济发展迅速。
自1993年我国成为石油净进口国以来，石油进口量迅速增长，已从2001年的7000万t上升到2004年的1亿t以上，对外依存度达到了40%。
生物柴油是用含植物油或动物油作为原料的可再生资源，是优质的石油柴油代用品。
生物柴油是资源永续的可再生能源，而石油资源是可耗尽的，它和传统的柴油相比，具有润滑性能好，储存、运输、使用安全，抗爆性好，燃烧充分等优良性能。
目前世界各国纷纷开发新能源，期望能在维持工业发展的同时，减少温室气体的排放量。
生物柴油不仅具有可再生的特点，而且生物柴油可生物降解，发展生物柴油有益于保护生态环境。
所以在石油资源短缺之际，开发生物可再生资源，对我国的整体发展显得非常重要[1]。
生物柴油，亦称燃料甲酯，是一种用植物油或动物油加工制取的新型燃料[2][3]。
按其化学成分分析，生物柴油是一种通过甘油酯分解而获得的脂肪酸甲酯，其性能与零号柴油相近、使用生物柴油时无需对现有柴油机进行结构改进。
1.1生物柴油的优点和硫化物的排放量减少约1.1.1具有优良的环保特性。
生物柴油硫含量低，可使SO230%。
生物柴油不含对环境造成污染的芳香族烷烃、其废气对人体的损害低于石油柴油。
检测表明，与普通柴油相比、使用生物柴油可降低90%的空气毒性。
出于生物柴油含氧量高、燃烧时排烟少，一氧化碳的排放量可减少约10%。
同时，生物柴油的地物降解性高。
生物柴油没有怪味，排放气体无硫和铅的有毒物质，也不含苯及其它芳香化合物，生物柴油的生产和使用完全不会毒害人们的身体健康。
葵花籽油制备生物柴油实验报告
葵花籽油制备生物柴油实验报告系别：化学与材料工程系专业：化学工程与工艺报告人:张国兵指导教师：胡科研制作时间：2012年6月15日前言世界矿物能源的消费量越来越大，而全球矿物能源储量却十分有限。
20世纪70年代，石油危机以后，人们开始研究煤的气化和液化。
然而复杂的技术和巨大的投资，制约了气化煤和液化煤的广泛使用。
而核能由于种种原因，没有实现大规模应用。
生物质能、太阳能和其他可再生能源将替代石油和煤炭，逐渐成为世界能源的主角。
生物柴油是生物质能的一种形式。
生物柴油的主要成分是脂肪酸甲酯，是一种以植物油和动物脂肪为主要原料生产的、性质与普通柴油非常相似的燃油。
同时生物柴油还具有以下优点：(1)它是一种可再生能源，可缓解目前对石油的依赖；(2)与环境友好，使用生物柴油所产生的尾气中有毒有机物、CO2及CO的排放量仅为普通柴油的1/10，同时它不含硫，能大大减少SO x的污染问题；(3)生物柴油的燃点约为150e，高于普通柴油的燃点(50e)，因此使用、运输、处理和储藏都更加安全。
基于以上优点，生物柴油这一概念自1981年在南非出现后，已受到世界各国的普遍关注。
现在很多国家已经进行了生物柴油的研制和生产。
美国是最早研究生物柴油的国家，目前已有4家生产厂，总生产能力为300kt/a。
1992年美国能源署(EPACT)及环保署都提出用生物柴油作为燃料；美国前总统克林顿于1999年签署了开发生物质能的法令，其中生物柴油B20(在普通柴油中加入20%的生物柴油)被列为重点发展的清洁能源之一，采取免税政策。
在欧洲，生物柴油的生产也备受关注，许多国家对生物柴油都实行了免税的政策。
德国2000年生物柴油产量已达250kt，拥有300多个生物柴油加油站，并且制定了生物柴油的标准DINV52606。
1996年，大众汽车和奥迪汽车宣布，其生产的所有型号的家用汽车引擎都可以使用生物柴油作为燃料。
法国目前已拥有7个生产生物柴油的企业，法国CIRAD集团在雷诺汽车上进行了生物柴油十万公里的燃烧试验，证明了生物柴油可用于普通柴油发动机。
乙酸甲酯萃取菜籽油制备生物柴油的研究
但是也需要注意的是，乙酸甲酯萃取菜籽油制备生物柴油需要在严格的操作条件下进行，以确保制备过程的安全性和产品质量。
乙酸甲酯是生物柴油的一种常见原料，而菜籽油也是生物柴油的主要原料之一。因此，使用乙酸甲酯萃取菜籽油制备生物柴油是一种常见的制备方法。
这种方法的具体步骤为：首先将菜籽油和乙酸甲酯混合，通过酯化反应将它们转化为甲酯化合物。然后使用萃取剂从反应混合物中萃取出生物柴油，将其经过脱水和脱色等后续处理步骤后即可得到最终的生物柴油产品。
麻疯树油制备生物柴油工艺研究
作 者 简 介 ： 刘 细 祥 （９ ３ ） 男 ， 北 黄 冈 人 ， 色学 院 化 学 与 生 命 科 学 系 助 教 ； 翠 玲 （ ９ ５ ） 女 ， 族 ， 西 大 １８￣ ， 湖 百 兰 １６～ ， 瑶 广 化 县 人 ． 色 学 院 化 学 与 生 命 科 学 系 教 授 ； 江 双 （ ９ ８ ）男 ， 西 贵 港 市 人 ， 色 学 院 化 学 与 生 命 科 学 系 ２ ０ 百 张 １８ ￣ ， 广 百 ０ ８级 本 科
境、 缓解 能源 紧 张 和 农 民 脱 贫 致 富 等 方 面 均 具 有 重 要 意 义 。对 用 麻 疯 树 油 来 制 备 生 物 柴 油 的 研 究 已有 报
道［ ６ 引。本 研究 将麻 疯 树油 先 经溶 剂脱 酸 预 处 理 ， 在氢 氧 化 钠 的催 化 作 用 下 与 甲醇进 行 转 酯 化 反 应 ， 细 再 详
醇油摩 尔比及 反 应 时 间对脂 肪酸 甲酯产 品 （ 生物 柴 油） 率 的 影 响 。试验 结果 表 明 ， 佳 转 酯化 反 即 得 最
应条件为： 氢氧 化钠 用量 为麻 疯树 油重 量 的 １ ， 应 温 度 为 ５ ℃ ， 油摩 尔比 为 ６： ， 应 时 间为 反 Ｏ 醇 １反 ６ ｍｉ。在 此条 件 下脂 肪 酸 甲酯产 品得 率 为 ８ ． 。 ０ ｎ ７２
油 原料 ， 又能 大大 改 善 当地 的生态 环境 ； 既解决 石 漠化 地 区农 民的增 收 问题 ， 又避 免 出现 与农 业争 地 、 与人 争粮
等 问题 。为此 寻 找一 条低 成 本利 用麻 疯树 油 提炼 生物 柴油 的、 成熟 可行 的合 成工 艺 流程 ， 改善 本地 区生 态 环 对
几种木本植物种子油的理化性质及脂肪酸组成分析
147马养民,何 荣(陕西科技大学化学与化工学院,陕西西安710021)摘 要:对侧柏籽、油松籽、核桃、漆树籽四种木本植物种子油脂含油率及理化性质进行了测定,并采用气相色谱法对其脂肪酸组成进行了分析。
结果表明,四种种子油的不饱和脂肪酸含量都高达80%以上,其中,侧柏籽油含有高达45153%的亚麻酸,具有非常高的经济价值。
关键词:侧柏籽油,油松籽油,核桃油,漆树籽油,理化性质,脂肪酸组成Physicoche m i c al properti e s and f att y aci d s co mpositi o ns of several woody p l a nt seeds oilMA Yang -m i n ,HE Rong(College of Che m istry and Chem icalEngi neeri ng ,ShaanxiUn i versity of Sci ence and Technology ,X i .an 710021,Ch i na)Abstrac:t O il yi e l d and p hys i cochem i ca l p rope rti es o fP l atyc l ad us o ri e n t a li s seed s o i ,l P i nus Tsb u l a e f o r m i s seed s o i ,l w a l n u t seeds o il and Toxi cod end ron Ve rn i c ifl u um s eed s o i l w e re de ter m i ned ,,and t hen the f a tty ac i dcom p os i ti ons w as ana l y zed b y GC 1The tota lcontent of the unsa t u ra t ed f a tty ac i d from a ll ki nd s o f seeds o ilw as up to over 80%1The li no l e n i c ac i d o fP l atyc l adus o ri en t a li s seeds o il w as esp ec i a ll y ri ch ,w hos e con t ent w as up to 45153%,and th i s ki nd o f oil had h i g h econom i c va l ue 1Key words :P l a tyc l a d us o ri enta l i s seed s o i ;l P i nus Tsb u l a e f o r m i s seed s o i ;l w a l n u t seeds o i ;l Toxi cod end ron Ve rn i c ifl u um seed s o i ;l p hys i c ochem i ca lp rop e rti es ;f a tty ac i d com p os iti o n 中图分类号:TS222+11 文献标识码:A 文章编号:1002-0306(2009)10-0147-03收稿日期:2009-02-02作者简介:马养民(1963-),男,教授,博士生导师,主要从事天然产物化学的教学和研究工作。
无患子油脂的提取、理化性质及其制备生物柴油的研究
无患子油脂的提取、理化性质及其制备生物柴油的研究刘光斌;赵晓霞;胡冬南;刘苑秋;黄长干;黄忠;杜天真;熊春兰;董振浩【摘要】研究了无患子油脂的提取条件、理化性质和以该油制备生物柴油的工艺.结果表明:油脂提取最佳条件:石油醚体积与种籽质量比5∶1,提取时间为2h,提取温度为70℃,无患子得油率为42.0％；无患子油脂主要由棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、花生酸、二十碳烯酸、山嵛酸、芥子酸等脂肪酸组成,其中不饱和脂肪酸质量分数91.85％,其主要理化性质为酸值:4.1 mg KOH/g、皂化值:184.83 mg KOH/g、碘值:110.16 gI2/100 g、折光率:1.480 8,脂肪酸组成、质量分数及理化性质等符合生物柴油标准.应用L9(34)正交试验得出无患子油酯交换反应制备生物柴油的最佳条件为:油醇物质的量比1∶6、催化剂用量为油质量的1.2％、反应时间2h、反应温度60℃,转化率为93.6％.并对无患子生物柴油性能进行了检测,它与0#柴油、国标GB/T 20828-2007《柴油机燃料调和用生物柴油》的主要性能指标相接近,它是一种理想的0#柴油的替代品.【期刊名称】《中国粮油学报》【年(卷),期】2013(028)003【总页数】6页(P59-64)【关键词】无患子油;提取;理化性质;生物柴油【作者】刘光斌;赵晓霞;胡冬南;刘苑秋;黄长干;黄忠;杜天真;熊春兰;董振浩【作者单位】江西农业大学应用化学研究所,南昌330045;江西农业大学应用化学研究所,南昌330045;江西农业大学园林与艺术学院,南昌330045;江西农业大学园林与艺术学院,南昌330045;江西农业大学应用化学研究所,南昌330045;江西农业大学应用化学研究所,南昌330045;江西农业大学园林与艺术学院,南昌330045;江西农业大学应用化学研究所,南昌330045;江西农业大学应用化学研究所,南昌330045【正文语种】中文【中图分类】TQ645.5能源短缺是当今世界面临的重要问题之一，寻找可再生能源显得迫切需要，而生物柴油的应用和推广有助于解决能源的短缺［1］。
5种野生木本植物油性质及其制备生物柴油的研究
ｔ ，ａ ｉｍ ｓｂ Ｍ Ｃ ｍｕ ｗｌ ｎａ ａ ｗ ｒ ｐｃｅ ｕ ｘ ａｔ ｅｐ ｃ ｖｌ ｔｅ ｐｄ ｎ ｈｉ ｐ ｙ— ａ Ｓｐｕ ｒｍ， ｏ ｓ ｉｏ ｉ ） ｅｅ ｉ ｄｏ ｔ ｏｅｔ ｃ ｒｓｅｔ ｅｙ ｈ ｉ ｌ ｉｓａ ｄ ｔｅ ｈ ｅ ｓ ｎ ｋ ｔ ｒ ｉ ｒｉ ｒ
Ｃｏ ｓｗｉ ｏ ａ ａ： ８． ｍｕ ｌ ｎｉｎ ２ ６％ ；ｔ ｅ ｏｌ ｉ ｌ ｎ ｌ ｄ ｄ Ｐａｍｉ ｃｄ， ｔ ａ ｉ ｃｄ， ｅ ｃ ｃｄ， ｉ ｏｅ ｃ ａ ｉ ｎ ｓ ｈ ｉｓ ｍａ ｎ ｙ ｉ ｃｕ ｅ ｌ ｔ ａ ｉ Ｓ ｅ ｒｅ ａ ｉ Ｏｌ ｉ ａ ｉ Ｌ ｎ ｌｉ ｃ ｄ ｈ ｄ ｃ
关键词 ： 京野茉莉 ； 东 乌桕 ； 连 木 ； 黄 白檀 ； 皮 树 ； 物 柴 油 光 生 中 图分 类号 ：７ ２ Ｔ ６ ￥９ ；Ｋ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ０— ２６ ２ １ ）２～ ３ ９— ６ １０ ２ ８ （ ００ ０ ０ ３ ０
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麻疯树油制备生物柴油工艺
由麻疯树榨取得 麻疯树油后经甲 酯化反应制备得 生物柴油,催化剂 为固定化脂肪酶， 这是总反应式：
反应具体过程如下：
原料贮存 原料预处 理 反应
分离
精制 包装运输
由于生物柴油在安全方面没有石油 麻疯树油中含有很多杂质，游离酸 先进行甲醇和甘油的分离，回 含量较高（ 10-15mgKOH/g）,必须进 柴油易爆，可以和普通柴油混合作 经预处理的原料油和甲醇 收得的甘油用作醇洗剂；再蒸 本厂将从广西收购麻疯树油， 行预酯化处理才能作为反应原料。 销售商品，故本厂将与生产普通柴 约 2 万 / 吨。为防止酸败，故低 搅拌水洗得生物柴油成品。 馏出甲醇并回收到甲醇罐中； 在生物酶作用下，进行酯 故用98%浓硫酸做催化剂，加入甲醇 油的工厂建立合作关系；运输方面， 温贮存麻疯树油。 水洗后再蒸馏得到生物柴油粗 交换反应。 和原料油进行预酯化反应。进入反 将与长途车运、船运公司建立长期 产品。 应器前，还要进行水洗和醇洗。 合作关系，以便销售产品。
资料收集：***、*** 演讲：*** PPT制作：*** PPT校对：***
生物柴油的 优势 制备的思路 原料路线 技术路线
1.原料来源广泛，可利用各 种动、植物油作原料。 2.生物柴油作为柴油代用品使用时 柴油机不需作任何改动或更换零件。
3.可得到经济价值较高的副产品甘油 (Glycerine) 以 供化工品、医药品等市场。*相对于石化柴油，生 物柴油贮存、运输和使用都很安全 (不腐蚀溶器， 非易燃易爆) ；
5.可在自然状况下实现 生物降解，减少对人类 生存环境的污染。
4.可再生性 (一年生的能源作物 可连年种植收获，多年生的木 本植物可一年种维持数十年的 经济利用期，效益高；
制备的思路
原料路线
植物油制备生物柴油
212 验证实验
分别验证两个最优化反应条件实验 M E - 15 和
ME - 14 , 以及两者结合的最优化条件试验 ME -
18 , 结果见表 4 。
表 4 棉籽油酯交换最优化反应条件验证实验
醇油物质 催化剂 温度 时间 转化率 得率 得率精
ME - 14 ME - 15 ME - 18
的量比 5∶1 6∶1 6∶1
M E - 21 6∶1
111 45 80 93179
M E - 22 6∶1
115 45 60 96169
M E - 32 6∶1
111 60 60 94110
M E - 23 6∶1
111 70 60 91197
M E - 25 6∶1
113 70 60 88165
M E - 26 6∶1
113 70 90 95190
213 粗棉籽油酯交换反应
为了探求粗棉籽油 (毛油) 的最佳反应条件 ,
ME - 19 完全套用精棉籽油的最优的反应条件实
验 , 结果见表 5 , 由表中的数据可以看出 , 转化率
和得率都较低 , 由表 1 可知粗棉籽油未进行精炼 ,
其中含有游离酸 , 大量的杂质 , 所以精棉籽油的反
应条件不适用粗棉籽油 , 为了得到毛油的最佳反应
植物油制备生物柴油 Ξ
邬国英1 , 巫淼鑫1 , 林西平1 , 张有春2 , 刘 勇2
(11 江苏石油化工学院 化学工程系 , 江苏 常州 213016)
摘要 : 报道了植物油在 KOH 为催化剂的作用下通过甲醇酯交换反应生成脂肪酸甲酯即生物柴油的试验研究 。考察了反应条件 如原料油 、醇油比 、催化剂用量 、反应温度 、反应时间等的变化对转化率和产品纯度的影响 。采用气相色谱法测定反应体系中 脂肪酸甲酯的含量 。应用正交实验的方法找出精棉籽油酯交换反应的最佳反应条件为 : 反应温度 45 ℃, 醇油物质的量比 6∶1 , 催化剂用量 111 % , 反应时间 60 min 。在此反应条件下原料油转化率可达 98133 % , 粗产品得率可达 99183 %。实验放大所得的 生物柴油主要质量指标已达到 ASTM 生物柴油质量标准 。 关键词 : 生物柴油 ; 酯交换反应 ; 植物油甲酯 ; 正交实验 中图分类号 : TE 667 文献标识码 : A
生物质催化转化制备生物柴油研究
生物质催化转化制备生物柴油研究随着能源需求的不断增长，人类对于替代传统石化燃料的新型能源的需求也变得愈加迫切。
在这种形势下，生物质催化转化制备生物柴油便应运而生。
本文将从生物质催化转化制备生物柴油的定义、制备过程和应用前景等方面深入探讨相关的研究内容。
一、生物质催化转化制备生物柴油的定义生物质催化转化制备生物柴油是一种以天然生物质为原料，通过化学反应或生物发酵技术将其转化为可用于代替传统石化燃料的柴油。
该技术可以将废弃的植物、动物和微生物等生物质资源，转化为高效、环保的生物柴油，成为解决能源危机和环境污染问题的有效途径。
生物质催化转化制备生物柴油的核心技术是催化转化技术。
利用催化剂加速生物质反应实现生物质组分的升级，并在特定的条件下进行反应，制备出符合规格的生物柴油。
二、制备过程1.生物质的预处理生物质的预处理是生物柴油制备的关键步骤之一。
主要包括生物质的破碎、解酸、水洗、干燥等处理过程。
目的是将生物质中的非结构化组分转变为结构化组分，提高生物柴油产率并减少催化剂的污染。
2.催化转化催化转化是将生物质组分通过催化剂的作用进行分解和转化，产生生物柴油的过程。
主要是固定化催化剂或溶液催化剂的加入，利用化学反应或生物法反应，将生物质转化为生物柴油。
3.分离纯化将反应后的混合物进行分离纯化，提取出生物柴油。
三、应用前景生物质催化转化制备生物柴油是一项前沿的能源研究领域，具有广阔的应用前景。
首先，生物质催化转化制备生物柴油的生产过程几乎不产生任何有毒有害物质，不仅能够环保节能，而且生产过程中的废弃物可以用于肥料和沼气等领域的再利用。
其次，生物柴油与传统柴油相比，能够减少排放碳氧化物和颗粒物，有效地缓解了全球变暖和空气污染等环保问题。
最后，生物柴油是一种新型的可再生能源，在替代传统柴油方面具有广阔的市场前景和政策支持。
综上，生物质催化转化制备生物柴油是生物质能源利用的重要方向之一，具有巨大的潜力和应用前景。
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江西农业大学学报 2010,32(2):0339-0344htt p:// Acta Agriculturae Universitatis J iangxiensis E-mail:ndxb7775@5种野生木本植物油性质及其制备生物柴油的研究刘光斌1,刘苑秋2,黄长干1,杜天真2,胡冬南2,黄 忠1,邱自兵1,李百健1,单 替1(1.江西农业大学应用化学研究所,江西南昌330045;2.江西农业大学园林与艺术学院,江西南昌330045)摘要:选择东京野茉莉、乌桕、黄连木、白檀、光皮树等5种野生木本植物种籽,分别提取其油脂,测定其理化性质、脂肪酸组成及含量;并将油脂用酯交换反应制备生物柴油,测定其指标等。
结果表明:种籽出油率东京野茉莉53.6%,黄连木33.0%,白檀20.0%,乌桕22.0%,光皮树28.6%;油脂中脂肪酸主要组成为棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸,其中以十六碳和十八碳的脂肪酸为主,不饱和脂肪酸含量高达90%以上;油脂理化性质、脂肪酸组成及含量符合生物柴油要求;5种木本植物油脂转化为生物柴油的转化率大于95%;5种木本植物油脂转化为生物柴油指标与0#柴油指标接近。
关键词:东京野茉莉;乌桕;黄连木;白檀;光皮树;生物柴油中图分类号:S792;TK6 文献标识码:A 文章编号:1000-2286(2010)02-0339-06Phyche m i cal Properti es and Preparati on of Bi o-di esel withFi ve Categori es of W oody Pl ant Seeds O ilL IU Guang2bin1,L IU Yuan2qiu2,HUANG Chang2gan1,DU Tian2zhen2,HU Dong2nan2,HUANG Zhong1,Q IU Zi2bing1,L I Bai2jian1,SHAN Ti1 (1.I nstitute of App lied Che m ical,JAU,Nanchang330045,China;2.College of Landscape A rchitecture and A rt,JAU,Nanchang330045,China) Abstract:Five categories of wild p lants(S tyrax tonkinesis,P istaciachinensis bunge,Sym plocos panicu la2 ta,S apium sebiferum,Co m us w ilsoniana)were p icked out t o extract res pectively their li p ids and their phy-che m ical constants,co mpositi ons and contents of fatty acid were deter m ined.Then the li p ids were treated with Ester-exchange reacti on t o p repare bi o-diesel.The results showed that the oil yields of seeds were,S tyrax tonkinesis:53.6%,Sym plocos panicu lata:33.0%,S apium sebiferum:20.0%,P istaciach inensis bunge:22.0%, Co m us w ilsoniana:28.6%;the oils mainly included Pal m itc acid,Stearic acid,O leic acid,L inoleic acid and L inolenic acid,which mostly contained16carbon and18carbon fatty acid and the content of unsaturated fatty acids was up t o90%;the phy-che m ical p r operties,compositi ons and contents of fatty acid of the oils were consistent with the bi o-diesel standards.The five categories of wild p lant oils were used t o p repare bi o-diesel,the conversi onal rate was95%,the perfor mance of the converted oil is cl ose t o that of diesel oil No.0.Key words:S tyrax tonkinesis;P istaciachinensis bunge;Sym plocos paniculata;S apium sebiferum;Co m us w ilsoniana;bi o-diesel收稿日期:2009-11-30 修回日期:2010-03-16基金项目:江西省教育厅科研基金项目(GJJ10421)和江西农业大学生物质能源专项基金项目[2006(2045)]作者简介:刘光斌(1963-),男,高级工程师,硕士生导师,主要从事生物质能源研究,E-mail:lgb267@126.co m。
江西农业大学学报第32卷 21世纪将面临能源问题的严峻挑战,开发利用可再生能源是事关中国国民经济可持续发展、国家安全和社会进步的重大课题[1]。
生物柴油是由动植物油经过酯交换反应制造的可以替代石化柴油的新型清洁安全燃料,它的主要成分是脂肪酸甲酯[2]。
目前,如菜籽油、大豆油、棉籽油等多种油料作物已被欧美各国广泛用作生产生物柴油的原料。
我国目前还属于植物油短缺的阶段,虽然油料作物的油脂年产量超过1000万t,但是仍然不能满足食用油的需求量,而且食用油脂的进口量还在逐年上升,同时我国耕地短缺也进一步限制了油料作物的发展。
如果仿效欧美等发达国家大力种植油料作物油菜、大豆等的方式发展生物柴油工业并不符合我国国情。
木本油料植物由于其产油高,不占用耕地而被广泛关注,已经被一些发展中国家大力开发作为生物柴油的原料来源[3-4]。
我国拥有丰富的油料植物资源,其中木本油料树种有400多种,含油量为15%～60%的有200多种,含油量为50%～60%的有50多种[5]。
据统计,我国尚有不适宜农耕的宜林荒山荒地沙荒地0.55亿h m 2,如果利用其中的20%来种植高产木本能源植物,每年可生产的生物质原料2亿t,相当于1亿t 标准煤,为大力发展生物柴油展示了广阔的前景[6]。
然而,如何从这些种类多样的能源植物资源中,选择出油率高、适合于本土种植的生物柴油原料树种,是值得研究的一个重大课题。
为了筛选在江西分布广、适应性强、出油率高的木本油料植物,选择了江西各地野生木本植物(东京野茉莉、乌桕、黄连木、白檀、光皮树等)种籽,分别提取油脂,测定其理化性质、脂肪酸组成及含量;并将油脂用酯交换反应制备生物柴油,测定其生物柴油理化指标等,为实现以木本油料植物为原料生产生物柴油提供理论依据。
1 材料与方法1.1 试验材料东京野茉莉(S tyrax tonkinesis )、黄连木(P istaciachinensis bunge )、白檀(Sym plocos paniculata )、乌桕(Sapium sebiferum )、光皮树(Co m us w ilsoniana )种籽(采自江西吉安、赣州、九江等地野生树种籽,未去果皮);石油醚、乙醚、乙醇、氢氧化钾、硫代硫酸钠、四氯化碳、甲醇,所用试剂均为分析纯,棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸均为色谱纯,水为蒸馏水。
1.2 仪器DGF30/14—Ⅱ型电热鼓风干燥器:南京实验仪器厂;F W 100高速万能粉碎机:天津市泰斯特仪器有限公司;DK —S24电热恒温水浴锅:上海森信实验仪器有限公司;SPS2001F 电子天平:美国奥豪斯公司;LG50理化干燥箱:上海跃进医疗器械厂;PP V —4060有机合成装置:T OKY O R I K AKI K A I CO.LJD.MADE I N JAP AN (日本东京理化器械珠式会社);SHZ —Ⅲ循环水真空泵:上海亚荣生化仪器厂;GC2010气相色谱仪:日本岛津公司。
1.3 方法1.3.1 种籽预处理方法 黄连木、乌桕种籽先浸入混有碳酸氢钠的温水浸泡2至3d,然后揉搓或捣搓洗涤,除去果皮蜡质,捞出沉于水底的种子,用清水淘洗干净;东京野茉莉、白檀、光皮树等种籽直接选净。
将上述洗净的种子放入烘箱中在温度为90℃烘2～3h,然后用高速万能粉碎机使种籽粉碎。
1.3.2 油脂提取方法 以预处理的种籽为原料,石油醚为溶剂,将粉碎种籽及石油醚按一定比例,在设定的温度下倒入圆底烧瓶,回流浸提一定的时间后,过滤得滤液。
滤液先常压,再减压蒸馏脱除溶剂,可得油脂。
1.3.3 油脂的理化性质测定方法 酸值的测定按G B /T 5530—1998进行测定;皂化值的测定按G B /T 5534—1995进行测定;碘值的测定按G B /T5532—1995进行测定;折光率的测定按G B /T 5530—1985进行测定。
1.3.4 油脂中脂肪酸及甲酯色谱分析条件 油脂中脂肪酸和脂肪酸甲酯(即生物柴油)的色谱分析条件相同[7],因为脂肪酸分析先要甲酯化,即将植物油脂加正己烷溶剂和氢氧化钾—甲醇溶液甲酯化,然后取样用气相色谱对其进行成分分析。
判断不同类型的脂肪酸,用标准脂肪酸(色谱纯)在同样条件下进样,在气相色谱图对比进行判断;GC2010气相色谱仪分析条件[8-9]:FI D 检测器,FF AP 毛细管色(30.0m・043・第2期刘光斌等:5种野生木本植物油性质及其制备生物柴油的研究表1 种籽出油率Tab .1 O il y i eld of seed油脂名称O il name 出油率/%O il yield of seed 东京野茉莉油Seed oil of S tyrax tonkinesis 53.6黄连木油Seed oil of P istaciachinensis bunge 33.0白檀油Seed oil of Sym plocos paniculata 20.0乌桕油Seed oil of Sapium sebiferum 22.0光皮树油Seed oil of Co m us w ilsoniana28.6×0.25μm ×0.25mm ),进样口温度240℃,检测器温度240℃,柱流量1.23mL /m in,分流比为1∶30;柱温采取程序升温:初始柱温180℃,以2℃/m in 的升温速率升到210℃,保持3m in,然后以2℃/m in 的升温速率升到230℃,保持5m in;尾吹流量30mL /m in,载气:N 2,柱头压60kPa,氢气流量40mL /m in,空气流量400mL /m in,进样量1μL 。