棉籽油二乙二醇甲醚酯新型生物柴油制备.pdf

第41卷第2期
Vol41. No
2012年2月
Contemporary Chemical Industr
February, 2012
棉籽油二乙二醇甲酯新型生物柴油制备
李正正,郭和军,苏俊作,王汝栋
(第二炮兵「程大学,陕西西安710025)
摘要:以精制棉籽油、无水甲嵉和二乙二醇单甲醚为原料,KOI为催化剂,通过酯交换反应制备出一
种高含氧量的新型生物柴油:采釆用正交试验研究了醇油比、催化剂用量、温度和反应时间对产率的影响,得出
最佳合成条件;运用红外光谱法、核磁共振法、凝胶滲透色谱法进行了产物结构表征;此外柴油机台架试验
也表明燃烧该新型生物柴油可有效减少柴油机的废气排放。
关键词:生物柴油;棉将油二乙二醇甲醚酯;合成;排放性能
中图分类号:TE624
文献标识码:A
文章编号:1671-0460(2012)02-0116-04
Synthesis of Diethylene Glycol Monomethyl Ether Cottonseed Oil
Monoester as a Novel Biodiesel
LI Zheng-zheng, GUO He- jun, SU Jun-zuo, WANG Ru-dong
(The Second Artillery Engineering College, Shaanxi Xi'an 710025, China)
Abstract: Using diethylene glycol monomethyl ether, anhydrous methanol and cottonseed oil as raw materials and
KOH as catalyst, a novel biodiesel with high oxygen content was synthesized by transesterification reaction. The
orthogonal test with four-factor and three-level was used to investigate effects of molar ratio of methanol to cottonseed
oil, catalyst dosage, temperature and reaction time on the yield, and optimal reaction conditions were gained. Chemical
structure of the new biodiesel was characterized by FT-IR, I H NMR and GPC. A single cylinder, 4-stroke, water-cooled
DI diesel engine was adopted to determine exhaust emissions when using the novel biodiesel
Key words: Biodiesel; DGMECOM; Synthesis; Emission performance
近年来随着能源危机的加剧,“柴油荒”也在
全国各地频繁出现,且有愈演愈烈之势。在此形势
乙.:醇甲氢氧化钾
甲蔣
下新型替代柴油的研发和利用更显得意义非凡。以
杅汕
动植物油脂和食用废油等生物质为原料制成的生物
柴油以其能量密度高、润滑性能好、储运安全、燃
提纯下燥
战压然馏
分液
水洗
烧充分、清沽环保、替代性好以及可再生性等优点
受到广泛关注,应用前景广阔"2。
1(6盐授
第一代生物柴油主要以植物油与甲乙醇反应
图1合成工芝流程图
生成植物沺脂肪酸甲乙酯,由于分子结构中仪含
Fig 1 Flow diagram of synthesis process
个酯基团,含氧量低,从而导致燃烧和排放性能
试验中所用到的原料为棉籽油(国家三级,新
不够理想。本文基于分子设计的思想,在合成榀籽疆),无水甲醇(分析纯,一乙二醇甲醚(化学纯),
油甲酯基础上,采用二乙二醇甲醚与棉籽油甲进催化剂采用KOH(分析纯)
行酯交换反应,在生物柴油分子中再引入两个醚基1.1合成过程
团,制备出既含有酯基团又含有醚基团的棉籽油二
将1000mL的三凵烧瓶置于调温电热套内,而
乙二崞甲瞇,故大幅度提高了含氧量,同时也提后加入一定量的精炼棉籽油和预先由KOH和甲醇
高了十六烷值“,改善了排放特性。
制成的醇钾溶液,开动搅拌器,升温至规定温度反
1实验部分
应,待反应至规定时间后停止反应,将油样冷却至
温后移入1000mL分液漏斗中,静置分层除去下
棉籽油二乙二醇甲瞇硝合成工艺流程图如图层黑色液体,收取上层澄清油液,减压蒸馏除去多
余甲醇,得到油液即为棉籽油甲。将棉籽油甲
基金项目:国家自然科学基金一一植物汨基清洁替代然料的硏究,项目号:50976125.
收稿日期:2011…-12-28
作者简介:李正正(1988-),男,河南济源人,砢士学位,从事新型生物质能燃料矾究工作。E-mail:wr-hit@163.com