探索生物柴油合成新工艺研究

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1、Athesis(dissertation)submittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMaster．zS630StudyofNovelProcessforSynthesizingBiodieselByMiaojuanZhangSupervisor：Prof．DenggaoJiangChemicalTechnologyDepartmentofChemicalandEnergyEngineeringApril2010【■_■■■■『，l■●●●l■■}■■rr‘．I‘■l■，■●}jf原创性声明㈣㈣伽洲．⋯11tI『ffJ

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3、Y183j刍；．芝21‘本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：日期：2。扣年岁月弓。日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有

4、关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：豺漕砑日期：如『o年f月扣日摘要目前世界性能源短缺和环境保护问题日趋突出，替代型清洁能源的研究与开发就显得尤为重要。本文以油脂的水解产物脂肪酸为原料，提出了酰氯化和醇解两步法合成生物柴油的新的工艺路线，即首先将脂肪酸与氯化亚砜反应生成脂肪酸酰氯，再经短链醇醇解合成脂肪酸酯，即生物柴油。该工艺不需催化剂，且反应条件温和、操作及后处理简便、能耗低。文中以油酸甲酯

5、的合成为例，对相关的合成反应的热力学性质进行了计算，得到了相关反应的化学平衡常数，为有关脂肪酸酯合成工艺条件的设计和选择提供了相关依据。本文用油酸、硬脂酸为原料，分别与甲醇、异丙醇、叔丁醇反应合成了相应的甲酯、异丙酯、叔丁酯。并通过单因素和正交设计实验条件实验对其合成工艺条件进行了优化，得到相应的较佳工艺条件，为其工业化生产提供依据。优化得到的油酸甲酯合成的较佳工艺条件为：反应温度30℃，13(油酸)：n(氯化亚砜)：n(甲醇)=1：1．2：1．2，反应时间3．5h；硬脂酸甲酯合成的较佳工艺条件：反应温度70℃，rl(硬脂酸)：n(氯化亚砜)：n(甲醇)=1：1．4：1．4

6、，反应时间2．5h。在较佳工艺条件下，其酯化率分别可达到98％和99％以上。油酸异丙酯合成的较佳工艺条件为：反应温度30℃、n(油酸)：n(氯化亚砜)：n(异丙醇)=1：1．3：1．3、反应时间2．5h：硬脂酸异丙酯合成的较佳工艺条件为：反应温度70℃，13(硬脂酸)：n(氯化亚砜)：rl(异丙醇)=1：1．4：1．4，反应时间2．5h。较佳工艺条件下，油酸异丙酯和硬脂酸异丙酯的酯化率分别可达97％和96％以上，均高于相应文献值。油酸叔丁酯合成的较佳工艺条件：反应温度60℃，rl(油酸)：n(氯化亚砜)：n(叔丁醇)=l：1．4：1．4，反应时间2．5h；硬脂酸叔丁酯合成的

7、较佳工艺条件：反应温度65℃，n(硬脂酸)：11(氯化亚砜)：n(叔丁醇)=1：1．4：1．4，反应时间2．5h。较佳工艺条件下，油酸叔丁酯和硬脂酸叔丁酯的酯化率分别为55％和51％，均高于相关文献值。关键词：生物柴油直链支链酰氯化醇解AbstractCurrently，asaresultoftheglobalenergyshortageandenvironmentalproblems，developmentofrenewableandenvironmentallyfriendlyalternativeenergyhasbeentheurgentpriority．Inthi

8、spaper，withfattyacidsastheoriginmaterials，biodieselweresynthesizedbyatwo．stepprocess．Firstly，fattyacidreactedwiththionylchloridetoobtainactivefattyacidchloride．Secondly，alcoholysisoffattyacidchloridewithmethanolfollowedtoobtainfattyacidester．TheprocessWasanove