三种生物柴油的氧化降解特性研究

发布时间：2020-11-01 12:43

　　 石化能源紧缺和环境污染问题的日益加剧使得替代能源的研究越来越迫切。生物柴油清洁、可再生,已经受到世界各国的普遍关注。但生物柴油容易氧化,氧化后会出现黏度增加、过滤困难、生成沉淀物、造成油路堵塞、腐蚀引擎等问题,所以生物柴油的氧化安定性是生物柴油研究的重点之一。目前,国内外对生物柴油的研究主要集中在抗氧化剂的研制及影响、评定氧化稳定性的方法、氧化安定性改善方法等。氧化降解机理的研究仍然处于初期阶段,生物柴油中单个脂肪酸甲酯的氧化降解研究较少,机理不十分明确。研究人员根据生物柴油在内燃机中的应用,较多的关注到生物柴油引起的发动机油常规理化性质及性能变化,对单个脂肪酸甲酯氧化降解特性参数以及不同氧化深度生物柴油引起的质量参数变化的研究报道较少。因此,本文以菜籽油生物柴油、大豆油生物柴油、小桐子油生物柴油为研究对象,开展了一下几项研究工作:1、制备了不同产地的菜籽油生物柴油、大豆油生物柴油、小桐子油生物柴油,使用GC-MS测定了生物柴油中主要脂肪酸甲酯组成及含量,对各种生物柴油进行FTIR红外光谱法比较分析;对生物柴油中分别添加不同含量的油酸甲酯、硬脂酸甲酯后氧化诱导期及热值的变化进行了研究。2、Rancimat方法氧化降解菜籽油生物柴油、大豆油生物柴油、小桐子油生物柴油;采用GC-MS内标法测定不同氧化时间下菜籽油生物柴油、大豆油生物柴油、小桐子油生物柴油中主要脂肪酸甲酯的含量变化;研究了生物柴油中单个脂肪酸甲酯的动力学参数(反应级数、速率常数、活化能)、氧化深度与热值的关系;以及红外光谱在特征峰1740 cm-1处发生的变化;并利用热重(TG)-傅里叶变换红外光谱(FTIR)联用对小桐子油生物柴油进行了分析研究。3、使用Gaussian09模拟计算得到了生物柴油中棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯的母体分子、自由基分子优化结构模型,以及五种脂肪酸甲酯的碳氢键解离能;初步解释了生物柴油氧化降解机理。
【学位单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：TK6
【部分图文】：

性相对较小。因此，选择加拿大产地菜籽油生物柴油（ＲＭＥ）、巴西产地大豆??油生物柴油（ＳＢＭＥ）和云南楚雄产地小桐子油生物柴油（ＪＭＥ）进行ＦＴ－ＩＲ分析。??三种原料油及对应的生物柴油的红外光谱对比分析如图３－１所示。分析??可知，原料油与其对应生物柴油的大部分主要官能团吸收峰基本一致：在??１７４０?ｃｎ＾１附近为脂肪酸酯羰基伸缩振动的强吸收峰，在２８４５?ｃｎＴ１和??２９２０ｃｍ—１分别为甲基、亚甲基中碳氢单键伸缩、反伸缩振动，３００６?ｃｍ—１处为??Ｃ＝Ｃ－Ｈ基团中的碳氢键伸缩振动吸收峰，７２２?ｃｍ—１附近为长链亚甲基摇摆振??动吸收、顺式Ｃ＝Ｃ－Ｈ基团的碳氢弯曲振动吸收峰［６（）］。??Ａ??—＿ｒｌ．?????Ａ?Ｊａｔｒｏｐｈａ?ｃｕｒｃａｓ．Ｌ???＊．—，????—Ｊ?ｌ；?＿＿＿ｓｅｓ＾ｉ－ｏｉｌ????－Ｊ＇八Ａ……．－Ａ—??Ｊ?＼ｈＳＢＭＥ??—???Ｊ＼?Ｗ?Ｓｏｙｂｅａｎ?ｏｉｌ??ｌｌ??＿＿ｚ??ＪｌｋｌＭｌ???Ａ?ｆ?Ｖ，?＾－ａｐｅｓｅｅｄ?ｏｉｌ??ｉ?，?｜?

昆明理工大学硕士学位论豆油、小桐子油及其对应生物柴油对比红外光谱如图３－３、３－４所示，与油的ＦＴ－ＩＲ分析结果基本一样。ＧＣ－ＭＳ检测出试验中生物柴油主要的为棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亚油酸甲酯、反式油酸甲酯、酸甲酯也表明原料油发生了甲酯化反应。??

昆明理工大学硕士学位论豆油、小桐子油及其对应生物柴油对比红外光谱如图３－３、３－４所示，与油的ＦＴ－ＩＲ分析结果基本一样。ＧＣ－ＭＳ检测出试验中生物柴油主要的为棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亚油酸甲酯、反式油酸甲酯、酸甲酯也表明原料油发生了甲酯化反应。??
【参考文献】

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本文编号：2865547