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1、项目编号：大连理工高校高校生创新性试验方案项目申报书项目名称：生物质炭基固体酸催化剂处理含酸油脂制备生物柴油的争论申 报 人：马宁所在院系：化工学院指导老师：王同华申报时间：2007 年 9 月项目名称生物质炭基固体酸催化剂处理含酸油脂制备生物柴油的争论姓名院（系）专业班级学号联系方式申报人马宁化工学院化学工程0704200748045参加人鲁薇化工学院化学工程0704200748010指导老师姓名王同华职称教授学位博士单位化工学院材料化工系联系方式生物柴油（ Biodiesel ）是指以植物和动物油脂等可再生资源生产的可用于压燃式发动机的清洁替代燃油；生物柴油作为一种能替代石油的新型可再生能
2、源，在世界范畴内引起了广泛的关注；它在冷凝点、闪点、燃烧功效、含硫量、含氧量、芳烃含量、燃烧耗氧量、对水源的危害以及生物可降解性方面都具备很高的优势，除此之外的其他指标也与石化柴油相当；最近几年， 生物柴油在世界各国进展很快，欧盟制定了一系列促进机制和鼓励政策，鼓励生物柴油等生物质燃料产业的进展；为促进替代能源目标的实现，美国政府将会继续实行生物柴油生产补贴，甚至会增加政府预算，提高补贴率来推动生物柴油产量的提高；此外，加拿大、巴西、日本、印度、澳大利亚等其它一些国家也在进展生物柴油技术和产业方面取得了不同程度的进展；我国生物柴油产业起步较晚，从20 世纪 90 岁月开头进展生物柴油技术，到目
3、前为项目止，已取得阶段性成果，成功地开发出自主学问产权的技术；进展速度很快，一部分科背景 研成果已经达到世界先进水平；清华高校、北京化工高校、中石化北京石油化工科学研及研 究院、湖南农业高校、华南理工高校、中国生物质能技术开发中心等许多单位分别进行究意 了试验室争论和小型工业试验；义虽然目前在我国生产生物柴油尚不具备良好的经济效益，但进展我国生物柴油产业具有特殊巨大和不行估量的潜在经济意义；我国粮食生产才能过剩，而将粮食转化成生物能源的效率和效益较低，有些地方因种田不挣钱，土地抛荒现象较为严肃，但可通过结构调整进展成生物柴油的原料产地；同时我国国土中不适宜种植粮食的荒山、荒坡及水土流失和沙化严
4、肃的面积特殊巨大，完全可以开发种植特色高产能源木本油料，进展成生物能源的供应地，而不必考虑油脂生产才能过大对油脂市场的冲击；通过对土地的有效利用，每年将增加生物能源的供应量成千万吨计，按目前柴油价格2， 800-3， 400元/ 吨运算， 将形成一个 300多亿元产业， 并将建设大量的能源工厂，增加就业机会； 总之，进展生物柴油具有调整农业结构、增加社会有效供应、改善生态环境、缓解能源危机、增加就业机会等多方面重要意义；目前生产生物柴油主要接受的方法是酯交换法，原料中油料的主要成分甘油三酯TG 和各种短链醇通过发生醇解反应，生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯，经过洗涤干燥之后即得生物柴油；反应中所用的
5、催化剂多是固体酸催化剂；迄今为止，已争论过的传统固体酸催化剂包括有分子筛催化剂、离子交换树脂、杂多酸催化剂和固体超强酸等；但是，这些固体酸催化剂都在使用中暴露出了明显的不足之处，比如，酸点浓度低，透气性不足，亲水性强，活性位点低等；同时过高的成本对于许多已商品化的固体酸催化剂也是一种障碍；因此，目前整个化工产业都在致力于查找一种高效、稳固、经济的固体酸，以期达到环境安全，节省能源的目标；本争论中制作催化剂以木屑为原料，价格低廉，绿色环保，有较高活性且易于回收，能实现废物资源化，降低生物柴油的生产分别成本；此外，目前制造生物柴油所接受的 原料主要是大豆油、菜籽油、棕榈油等，存在着原料成本高的问题
6、；我们利用含酸的废 油脂为原料对生物柴油的制备进行争论不仅可以实现废物的循环利用，仍可以大幅降低 制造成本；本项目是国家863 项目（批准号2007AA02Z208 ）“ 生物柴油与1、3 丙二醇联产工艺优化的争论”工作的一部分；争论目标：本争论接受廉价的含酸油脂为原料，并利用生物质木屑制备出廉价的炭基固体酸催化剂，制备生物柴油；通过调剂反应条件，使催化酯化反应得到生物柴油的转化率达到95%以上；催化剂的重复使用次数达到5 次以上；争论争论内容：内容1、考 察 不 同 的 反 应 条 件 对 含 酸 油 脂 酯 化 反 应 转 化 率 的 影 响 ，确 定 最 佳 的 工和拟艺 条 件 ；解决
7、2 、对 精馏分水连续酯化反应装置进行改进使得反应生成的水能够分别更完全；的关3 、对 重 复 利 用 的 催 化 剂 进 行 表 征 找 到 催 化 剂 催 化 活 性 降 低 的 原 因 并 解 决 催键问化 剂 活 性 降 低 问 题 ；题4、酯化反应装置放大的相关争论；拟解决的关键问题：1、 催化剂活性降低；2、 反应生成水的分别；3、 催化剂的重复利用；1、 选择廉价的含酸油脂为原料，实现废物利用，改善环境；项目2、 以生物质木屑为原料制备廉价的炭基催化剂，可有效的降低制备生物菜柴油的成本；创新3、 进一步改进的精馏分水连续酯化反应装置使分水更完全；之处（如鉴定、学术论文、获奖、申请
8、专利、推广应用等）预期争论1、设计产生物质炭基催化剂处理含酸油脂制备生物柴油的制备工艺，制备出合格的生物成果柴油产品；2、在国内外核心期刊上以本科生为第一作者发表论文12 篇；（原就上不超过一年半）2021.9 2021.7查阅国内外有关的文献资料，明白生物柴油、生物柴油制备、制备生物柴油的催化剂及炭基固体酸催化剂的相关学问，确定试验方案；选择适宜的原料制备生物质炭基固体酸催化剂；争论炭基催化剂催化含酸油脂和甲醇的酯化反应性能，考察不同催化剂加入量、含酸油脂和甲醇的比例、反应温度等对含酸油脂酯化反应转化率的影响，确定正确工艺路项目线与工艺参数；争论设计、改进分水装置使得反应生成的水能够有效分别
9、，提高含酸油脂酯化反应的转方案化率；2021.8 2021.12通过对催化剂进行IR 、XRD 、EA 、XPS 等表征争论炭基固体酸催化剂的形成机理及催化成效，进行争论论文写作；并进一步优化炭基固体酸催化剂处理含酸油脂制备生物柴油的工艺路线；（如材料费、资料费、版面费、专利费等）拟申拟申请经费 ：请经10000 元费及经费经费预算：详细材料费： 5000 元， 资料费： 500 元，版面费： 1500 元预算测试费： 3000 元；本项目是国家863 项目（批准号2007AA02Z208）“生物柴油与1、3丙二醇联产工艺优化的争论”指导工作的一部分；本创新设计的争论工作对进一步探讨生物质炭基固体酸催化剂的实际应用成效具有确定的价老师值；看法指导老师签字：年月日所在院系看法负责人签字：（公章）年月日学校评审看法负责人签字：年月日
