资源描述：
《油脂脂交换法的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、油脂脂交换法的研究学号：090201112姓名：刘弘忍摘要：酯交换技术是指一种酯与另一种脂肪酸或醇或酯混合［1］,并在一定条件下伴随酰基交换生成新酯的技术。该技术在油脂改性、有机中间体的合成方面应用较广。近年来,随着石油储量的日益减少以及人类对石油燃烧所带来的地球环境影响的关注,对环境友好的可再生燃油----生物柴油的开发引起了各国的重视,而酯交换则是制备生物柴油的重要技术［2］。关键词:油脂酯交换催化剂生物柴油酸催化前言传统的酯交换技术采用液碱催化技术，现已发展很成熟［3］。但传统技术对油脂品质要求严格，而且采用的碱催化剂无害化处理很困难，费用高［4］
2、。因此，近年来国内外又研究了一些新的酯化或酯交换工艺，这些技术中有强化反应的超临界甲醇反应技术，强化醇油混合如采用共溶剂、超声波或微波等的酯交换反应技术，以及采用固体碱催化［5］、生物酶催化的新技术［6］等。无论采用何种工艺，促进油脂接近完全转化，保证产品质量合格是关键。本文通过几类油脂的脂交换法的实例对酯交换发进行研究的阐述。2.1酸催化油脂酯交换反应醋交换法关键是催化剂选用,据所用催化剂不同常常将醋交换法分为三种:碱催化法,生物催化法和酸催化法.碱催化法是不可逆过程,在低温下可获得较高产率;但对原料中游离脂肪酸(FFA)［7］和水含量有严格限制。酸催
3、化法是可逆过程，虽其反应温度较高,但FFA和少量水的存在对酸催化剂催化能力影响不大。另外FFA会在该条件下发生酯化反应，且其速率远大于酯交换速率[8]2.1.1均相酸催化醋交换反应过程均相酸催化法常用催化剂有硫酸,盐酸,苯磺酸和磷酸等,多数都是布朗斯台德酸。硫酸价格便宜,资源丰富,是最常用一种均相酸催化剂,用酸催化时,耗用甲醇量要比碱催化时多,反应时间更长,。Siti等［9］研究以硫酸为催化剂,米糠油为原料采用两步法制备生物柴油,研究发现,米糠油中FFA含量与储存温度、时间湿度有一定关系.当FFA含量较高时,利用两步酸催化法可获得较高产率［10］。2.1
4、.2多相酸催化醋交换反应过程目前,采用均相酸作催化剂时,虽油转化率高［11］,后续分离成本低,但不易与产物分离,反应后需进行中和水洗才能除去;同时,催化剂也会随产品流失,使其成本升高,因此,多相酸催化剂成为近年研究热点。在多相酸催化过程中,布朗斯台德酸和路易斯酸可同时起作用,在存在水的条件下可相互转化。曹向禹等[12]对固体酸催化鱼油酯交换法进行研究，研究得出鱼油与甲醇醋交换反应最佳反应条件:醇油摩尔比为4.5:l、催化剂用量为2.owt%、反应温度为65℃和反应时间为5h［13］。虽酸催化法反应速率较低,但其对FFA不敏感,使用前可不需要预处理,因此,
5、使用废餐饮油为原料采用酸催化法制备生物柴油,可降低其生产成本。虽酸催化法具有很多优点,但目前研究还较少,更没有商业化应用;因此,酸催化法将是今后研究热点,特别是多相酸催化剂研制和新的酸催化工艺开发［14］。2.2油脂酯交换法的催化剂概况2.2.1酸碱催化剂无机酸：浓硫酸、磺酸和盐酸等都可用来催化油脂酷交换反应,最常用的是浓硫酸,可催化含脂肪酸和水份较高油脂醇解反应［15］此类催化剂催化时反应十分缓慢,比碱催化时慢得多［16］,反应温度高,能耗大,并伴有磺化、硫酸化等许多副反应,而且比碱催化剂更易腐蚀设备,已逐渐被淘汰。钠烷氧基化合物：钠烷氧基化合物是最常
6、用油脂醋交换催化剂之一,可分散到苯之类溶剂中再使用,其特点是操作容易,价格低,活性高,反应温度低。金属钠，钾及钠钾合金：金属钠钾类催化剂催化油脂醋交换时用量少催化效率高,可通过酸洗水洗除去［17］油损失低;但在使用过程中需要特殊反应设备,易与油中含有少量水反应产生H2;,放出热量,易爆;如果金属颗粒被气体包围,则起不到催化作用.NAOH.KOH:为催化剂优点是价廉易得,反应后用酸中和即可除去,但其活性没有钠烷氧基化合物高,若条件选择不当,可能发生几何或位置异构等副反应,导致得率降低,并带来大量废水.上述几类催化剂催化油脂酷交换是均相反应,具有催化剂不易分
7、离回收、污染产品、后处理困难等缺点2.2.2酶催化剂用于催化油脂醋交换的酶主要是脂肪酶。脂肪酶一般分为随机性(没有立体选择性)和专一性(l,，3立体选择性)两类。随机性脂肪酶催化油脂醋交换会得到与常规化学催化剂相类似催化结果,专一性脂肪酶能催化立体选择性或脂肪酸选择性的醋交换反应（18,19）2.2.3固体催化剂金属氧化物及碱土金属氧化物，沸石，分子筛Mg-Al水滑石，强碱性阴离子交换树脂，固定化类物质。2.2.4其他催化剂：单质碘，重要金属离子吡喃酮配合物和过渡金属离子化合物。2．3大豆油脂交换法制备生物柴油实例2.3.1实验材料试验原料：大豆油（食品
8、级），中粮食品营销有限公司。试验药品：甲醇、KOH、盐酸均为分析纯。试验主要设备
