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伴随着社会经济的飞速发展,人类对能源的需求不断增长。作为一种有发展前景的能源,生物柴油是一种可循环再生资源,由脂肪酸甲酯组成。生物柴油作为现有柴油的可替代能源,在石油资源逐渐减少和环境保护意识日益提高的今天变的越来越重要了。生物柴油的研究和制备对于提高社会经济效益和减少环境污染具有重大意义。但是生物柴油较高的生产成本限制了它的使用和推广,而使用廉价的原料油脂是降低生产成本的一种重要方法。采用非食用油料制备生物柴油,符合我国现阶段的基本国情。生物柴油的生产主要分为一步法工艺和两步法工艺。一步法工艺与两步法工艺相比较,具有操作步骤少、反应时间短等优点,但是要求原料油的酸值低于1 mgKOH/g。本研究采用麻疯树油在对甲苯磺酸催化作用下,与亚临界状态的甲醇反应制备生物柴油。通过测定原料油脂的酸值,确定采用酸催化法制备生物柴油。系统考察了反应温度、反应时间、催化剂用量和醇油摩尔比对反应的影响。实验数据显示单因素的实验条件分别为:温度170℃,醇油摩尔比35:1,反应时间30 min,催化剂用量0.75%(占油重质量分数);根据此结果设计正交试验,正交试验的结果表明制备生物柴油的最佳工艺条件为:反应温度170℃,醇油摩尔比40:1,反应时间30 min,催化剂用量0.75%(占油重质量分数),在此工艺条件下生物柴油的转化率达到93%。制备的生物柴油,各项指标与柴油相似。主要性能指标,符合ASTMPS121-99(USA)和0#矿物柴油标准。以麻疯树油为原料,在亚临界条件下,探讨了一步法制备生物柴油的反应动力学。通过测定不同反应温度条件下麻疯树油中游离脂肪酸和甘油三酯的转化率,在简化的动力学模型基础上,分别推导出了游离脂肪酸与甲醇的酯化反应以及甘油三酯与甲醇的酯交换反应的宏观动力学方程。结果表明,酯化反应和酯交换反应的动力学方程,在实验条件范围内,能够较好地描述各自的反应过程。酯化反应级数为0.5级,反应的活化能Ea=16.21 kJ·mol-1,指前因子A=5.61 L·mol-1·min-1;酯交换反应级数为1级,反应的活化能Ea=25.32 kJ·mol-1,指前因子A=29.69 L·mol-1·min-1。