首页
>
成果首页
>
微波作用下Raney-Ni对麻疯树生物柴油催化转移加氢的研究
微波作用下Raney-Ni对麻疯树生物柴油催化转移加氢的研究
| 成果信息 |
| 项目年度编号： |
2400180180 |
| 限制使用： |
国内 |
| 省市： |
广西 |
| 中图分类号： |
TQ517.4 |
| 成果类别： |
应用技术 |
| 成果公布年份： |
2024 |
| 关键词： |
生物柴油
大气污染治理
非粮生物原料油
|
| 成果简介： |
①课题来源与背景：
随着石油资源的短缺及石化能源应用造成的严重大气污染，由非粮生物质制备生物柴油成为人类解决能源危机及减少大气污染的有效途径之一。与矿物柴油相比，非粮生物柴油具有可再生、可生物降解、不含硫和芳烃等优点，因而受到世界各国的高度关注。第一代生物柴油通过酯交换就可得到，操作相对简易，操作温度和压力低，安全性高。如何选择合适的加氢工艺，将第一代生物柴油中的多不饱和脂肪酸甲酯选择性氢化为性能稳定、品质较高的C18：1已成为科研工作者面临的难点问题之一。
②研究目的与意义：
以水为溶剂，异丙醇为供氢体，研究微波中Raney-Ni对麻疯树生物柴油CTH反应。通过实验揭示微波场中Raney-Ni对麻疯树生物柴油CTH反应的内在机制，并建立微波辐射下生物柴油CTH反应的动力学模型，获得微波场中生物柴油CTH反应的优化工艺条件，得到描述微波场中生物柴油CTH反应可控选择性的基础性数据。项目研发成果将为工业含多不饱和脂肪酸甲酯的生物柴油的选择性加氢提供经济、安全、可控技术，达到优化生物柴油产品质量、实现绿色节能化生产的目的。
地处亚热带的广西，具有丰富的非粮生物油树种资源，麻疯树是广西区最普遍的非粮生物油树种之一。广西区发展麻疯树生物柴油产业不但符合国家能源安全政策，而且有助于解决三农问题，为广西农村经济发展提供新的发展途径。因此，研究麻疯树生物柴油的温和条件下CTH技术对广西区的非粮生物原料油的利用开发也具有重要意义。
③主要论点与论据：
(1)微波作用下Raney-Ni对麻疯树生物柴油CTH的机理研究：
通过测定不同微波功率下生物柴油CTH反应体系溶液的复介电系数变化以及不同反应时间催化剂ζ电位变化分析微波辐射下溶液的电导率以及催化剂表面电荷的变化情况，采用washburm渗透理论和owens-Wendt-Kaelble法及薄板毛细渗透技术，分析测定微波辐射前后催化剂表面能的变化情况。采用XRD、扫描电镜SEM、比表面分析仪进一步研究微波辐射对催化剂物化性质的影响。在此基础上，深入探索微波辐射对麻疯树生物柴油CTH反应的可控选择性作用机理。
(2)微波作用下Raney-Ni对麻疯树生物柴油CTH的动力学研究：
在一定微波功率下，考察反应温度、时间等操作因素对麻疯树生物柴油CTH反应影响，通过定时分析生物柴油加氢后C18：x组分含量，建立加氢生物柴油中C18：3、C18：2和C18：1反应动力学方程，获得生物柴油选择性加氢相应反应速率常数、表观活化能以及频率因子等动力学参数。
(3)微波作用下Raney-Ni催化剂对麻疯树生物柴油CTH的工艺研究：
在以上理论研究基础上，进一步考察微波功率、反应温度、催化剂和供氢体用量等参数对反应的影响。通过分析生物柴油加氢后C18：x组分含量，结合碘值以及氧化安定性、运动粘度、冷滤点、十六烷值的分析测定，得到C18：1顺反异构情况，获得优化工艺条件。在动力学和工艺研究基础上，建立C18：x各组分含量与微波功率的数学关系模型，获得描述微波场中麻疯树生物柴油CTH可控选择性的基础性数据。
④创见与创新：
(1)结合微波辐射对生物柴油CTH反应体系溶液的电导率、催化剂表面电荷和表面能的影响以及催化剂XRD、扫描电镜SEM、比表面分析仪的分析表征，掌握微波辐射对麻疯树生物柴油可控选择性加氢的作用机理。
(2)建立微波场中麻疯树生物柴油CTH的动力学模型，获得生物柴油选择性加氢相应反应速率常数、表观活化能以及频率因子。
(3)得到微波功率、反应温度、催化剂用量和供氢体用量等参数对反应的影响规律，获得优化工艺条件。建立C18：x各组分含量与微波功率的数学关系模型，获得描述微波场中麻疯树生物柴油CTH可控选择性的基础性数据。
⑤社会经济效益等：
发表学术成果论文16篇，其中SCI论文9篇(项目主持人为第一作者或通讯作者)，中文核心论文7篇。培养硕士研究生3人。 |
| 申报信息 |
| 推荐部门： |
广西壮族自治区教育厅 |
| 登记号： |
2024F011J007543 |
| 相关人信息 |
| 完成单位： |
广西大学 |
| 完成人： |
张琳叶 魏光涛 李凯欣 严志伟 韦慧 蒋文艳 邓月 邵鲁华 |
| 行业及专利信息 |
| 应用行业名称： |
工程和技术研究与试验发展 |
| 应用行业码： |
752 |
| 转让信息 |
| 投资信息 |
| 推广信息 |
| 联系信息 |
| 联系单位名称： |
广西大学 |
| 联系单位地址： |
广西壮族自治区南宁市西乡塘区大学东路100号 |
| 邮政编码： |
530004 |
