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当前,无论是国外还是国内,对生物柴油的生产技术和原料选择都在积极深入的研究和一定程度的应用中。此外生物柴油由于竞争力不断提高、政府的扶持和世界范围内汽车车型柴油化的趋势加快而前景更加广阔。到2010年,我国年生产生物柴油将达到100万吨;到2020年,年产生物柴油将达到900万吨。生物柴油作为可再生生物质新能源发展前景自然极为广阔,而且市场的竞争力不断提高。但目前生物柴油的主要问题是成本高,研究者们已经从原料和催化剂方面来解决这个问题,但目前还没有找到非常理想的解决方法。虽然现在大家都在积极研究和生产生物柴油,但对副产物甘油的研究开发还远远不够。其副产物甘油的产量按生物柴油产量的10%也是在急剧增加,已出现将大量的副产物甘油与饲料混合喂猪等情况,如果大量的副产物甘油不合理利用,不但浪费资源,而且有可能污染环境。所以从副产物甘油的研究利用角度出发,开发高纯度甘油及其各种应用途径的甘油产品不仅可以降低生物柴油的成本、减轻政府对生物柴油生产的补贴,而且还可以缓解我国高纯度甘油和重要的医药和化工产品进口的压力,对我国的经济发展有明显的促进作用,发展势头势不可挡。因此,生物柴油副产物甘油的精制和综合利用就是对科技工作者提出新的课题和严峻的挑战。生物柴油副产物甘油的制备:乌桕籽油在磷酸量为0.14%,加水量为4.1%,温度为70℃的条件下脱胶;在超碱量为0.1%,碱液浓度为12°Be(8.07),碱炼温度65℃的条件下碱炼;在醇油摩尔比为6:1,催化剂NaOH为1%,反应温度为65℃,时间为45~60min的条件下酯化反应生成生物柴油。反应后的溶液静置分层,分离出下层液。本论文为生物柴油副产物甘油合成高纯度单硬脂酸甘油酯的工业化生产提供了可靠的数据和工艺路线:将反应下层液加20%质量的水稀释,再用50%浓度的硫酸中和至中性,然后进行离心分离;分离出中层的甘油,常压蒸馏得到粗甘油。采用二次回归正交旋转组合设计对制备的工艺进行了优化,在等摩尔比的粗甘油和硼酸在100℃恒温搅拌2.5h,配合物再与硬脂酸摩尔比值为2.8,温度为240℃,时间为1.8h的条件下反应后,用乙醇萃取重结晶得到97.97%的单硬脂酸甘油酯,并利用红外光谱图进行分析。本论文也讨论精制甘油和粗甘油为合成三醋酸甘油酯的可能性,如果利用粗甘油合成三醋酸甘油酯则后面的脱色工艺无法实现。故采用精制甘油合成三醋酸甘油酯,为工业化生产提供了可靠的数据和工艺流程:用50%浓度的硫酸调节pH值为弱酸性(4.5-5.5),离心分离出中层的粗甘油。然后用活性炭对粗甘油预脱色,再用大孔弱酸阳离子树脂和大孔强碱阴离子树脂脱色,再经减压蒸馏脱水得到无色透明、粘稠、纯度为99.6%的精制甘油。冰乙酸与甘油的物质的量的比为4.0,催化剂对甲苯磺酸用量1.5g,反应时间为2.0h,脱水剂甲苯用量为10ml。控制微沸状态,回流分水一定时间。反应结束后,将反应液冷却至室温,用饱和碳酸钠中和,再用等体积饱和食盐水洗涤2~3次,使之呈中性,干燥后常压蒸馏收集258~260℃的馏分,得无色透明的油状液体,含量可达93.26%。