點擊次數:154 發布時間:2009-6-3
生物柴油(脂肪酸甲基脂)氧化穩定性的測試
周仁發
生物柴油(Biodiesel)是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及動物油脂、餐飲垃圾油等為原料油通過酯交換工藝制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油是生物質能的一種,它是生物質利用熱裂解等技術得到的一種長鏈脂肪酸的單烷基酯。生物柴油是含氧量極高的復雜有機成分的混合物,這些混合物主要是一些分子量大的有機物,幾乎包括所有種類的含氧有機物,如:醚、酯、醛、酮、酚、有機酸、醇等。生物柴油是一種優質清潔柴油,可從各種生物質提煉,因此可以說是取之不盡,用之不竭的能源,在資源日益枯竭的今天,有望取代石油成為替代燃料。
生物柴油作為清潔性可再生能源受到廣泛重視,但對生物柴油的氧化安定性研究很少。以市售一級菜籽油為原料制備生物柴油,考察了生物柴油在不同酯化率以及與柴油不同摻合比例時的安定性,證明生物柴油安定性比普通柴油差,氧化過程中不僅生成不溶物.還會發生聚合反應導致粘度增大。
美國是最早生產生物柴油的國家,最早的檢測方法是采用銅催化的測試方法,將兩根裝有試樣的氧化管(其中一根不加催化劑,另一根加銅催化劑)放入溫度為120℃的加熱浴中通氧48小時,揮發性酸由流動的氧氣吹出,被水吸收。氧化結束后測定揮發性酸值、可溶性酸值以及油中沉淀物含量,氧化安定性由總氧化產物的百分數表示。
2003年歐盟國家推出EN14112標準,確定了檢測生物柴油氧化安定性的方法,將潔凈的空氣通入已加熱至規定溫度的樣品中,氧化過程中釋放的氣體與空氣混合后導入測量池,測量池預先裝有去離子水及測量電極,在氧化的過程中,由于易揮發性羧酸物質的聚集引起的電導率快速增加,當電導率開始急聚增加時,表示誘導期結束。這一標準在2006年被國際標準組織收錄,標準號為ISO6886,在2007年被中國翻譯過來,標準號GB/T21121。
當時檢測該項指標的儀器公司最早進入中國的是瑞士萬通,標準上也有推薦,隨著生物柴油產業的不斷發展,產品的質量要求也不斷提高,為了更適應國情,我們聯合各相關部門及標準起草人等共同研究發現,在生產生物柴油氧化安定性的過程中,由于生物柴油的原料來源相對比較廣泛,原料穩定性不太好,測試的過程當中會因為很多方面的因素影響測試結果,比如:氧化空氣不潔凈、工作溫度不精確、測試電極不準確等,這些問題需要我們生產廠家進行技術革新。在研究過程中,我們發現對結果影響最直接的因數是從隔膜泵流出的空氣不潔凈,當空氣進入高溫浴并隨黏附在易揮發性羧酸物質上進入測量池,從而導致電導率快速增加,影響了正常的測試數據,測試結果變小。生物柴油生產廠家認為生產工藝出了問題,提高各類添加劑比例,這樣也就提高了加工成本。
近幾年來,我國的生物柴油測試技術取得了長足的進步,基本上與國際接軌了,但仍有差距,尚需進一步努力,為生物柴油的研制、生產和使用提供技術保證。
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