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1、2013年湖北化工联盟高校大学生暑期科研创新活动题目：超临界甲醇连续化制备生物柴油111的研究作者：吴丽双雷同孙中华中南民族大学湖北文理学院武汉工程大学指导老师：王存文覃远航武汉工程大学化工与制药学院2013年7月超临界甲醇连续化制备生物柴油的研究摘要生物柴油是用动植物油脂或长链脂肪酸与甲醇等低碳醇合成的脂肪酸酯，是一种新兴的替代能源。超临界甲醇连续化制备生物柴油，是以大豆油与甲醇为原料，在压力11-19MPa,温度240〜320°C的超临界甲醇条件下发生酯交换反应制备生物柴油的研究。本文考察了在连续反应条件下醇油摩尔比、压力、温度及停
2、留时间对大豆油转化率的影响。实验结果表明，最佳的反应条件为：稳定时间2h,醇油摩尔比30:1,温度320°C,压力13MPa,停留吋间50min,此时生物柴油的收率可达到64%。关键词：超临界甲醇法；连续化操作；生物柴油；酯交换反应AbstractBiodiesel,analternativedieselfuelfattyacidalkylesterispreparedfromrenewablebiologicalSourceSuchasvegetableoilandanimalfat.Atthepressurefrom11to19MP
3、aandthetemperaturefrom240to320°C,soybeanoilandmethanolwasutilizedforcontinuouspreparationofbiodieselundersupercriticalmethanolconditionincontinuousflowtubularreactor.Inthispaper,theeffectofmethanol/oilmolarratio,residenttime,temperature,pressure,andtheco-solventupontheco
4、nversionofsoybeanoilwerestudiedsystematicallyundercontinuouscondition・Theexperimentresultsshowsthattheoptimalreactionconditionsareasfollows：themolarratioofmethanoltosoybeanoil,theresidenttime,thetemperature,thepressureandthereactiontimeare2h,30:1,320°C,13MPaand50min,resp
5、ectively.Andundertheoptimalreactionconditions,theconversionofsoybeanoilgetsto64%.Keywords:methodofsupercriticalmethanol;continuousoperation;biodiesel；transesterification.前言据预测，地球上蕴藏的可开发利用的煤和石油等矿物能源将分别在200年和30〜40年以内耗竭，天然气按储采比也只能使用60年。能源短缺问题今后将会长期困扰人类社会的发展。为了维护经济的可持续发展,可再生
6、的生物质能源正成为各国政府大力研发可替代能源的首选，其中重要的生物能源之一的生物燃料是解决可替代能源的有效手段。有人预测，在不久的将来，人类将继“石油经济”之后迎来“生物质经济”。生物燃料泛指由生物体组成或转化的固体、液体或气体燃料。它是可再生能源开发利用的重要方向，具有良好的可贮藏性和可运输性，可提供替代石油的液体燃料。狭义的生物燃料仅指液体生物燃料，主要包括燃料乙醇、生物柴油和航空生物燃料等。大量研究表明，以植物油为基础开发的生物柴油比较适合在柴油机上应用，有望在未来的发展中代替石油成为世界经济发展的命脉。本文就连续条件下超临界甲醇
7、法制备生物柴油进行了研究⑴。1.1生物柴油的含义及发展历史生物柴油是泛指可供柴油机使用的清洁的、原料可再生的液体燃料。目前，大多数生物柴油是以大豆、油菜籽和花生等油料作物，麻风果、乌柏、油棕和黄连木等油料林木果实和微藻等油料水生植物的油脂以及动物油脂、废餐饮油等为原料，在催化剂参与下，与甲醇或乙醇等醇类物质经过酯化反应生成脂肪酸甲(乙)酯，使其最终变成可供柴油机使用的液体燃料。1892年，德国工程师鲁道夫(Dr.RudolfDiesel,1858〜1913年)发明了压缩点火式内燃机，用的燃料有煤油、花生油等。1895年他又提出了利用各类
8、动、植物油脂为原料，与甲醇或乙醇等醇类物质经过酯交换反应改性，使其最终变成可供内燃机使用的燃料⑵。但由于当时石油资源储量丰富，他的观点并没有引起足够的重视。20世纪70年代，尤其是1991年海湾战争以来，一
