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生物柴油对氧化稳定性和低温流动性的影响

来源:中国新能源网
摘要:为了保证从各种植物油和动物脂生产的生物柴油的一致质量,欧盟设立一个委员会制订标准。虽然生物柴油对环境有好处,但它有一些局限性。生物柴油的第一个问题是随着时间推移会发生氧化降解,主要是受温度和氧影响。生物柴油的第二个局限是在低温度下结晶化和生成凝胶。...

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        为了保证从各种植物油和动物脂生产的生物柴油的一致质量,欧盟设立一个委员会制订标准。虽然生物柴油对环境有好处,但它有一些局限性。生物柴油的第一个问题是随着时间推移会发生氧化降解,主要是受温度和氧影响。降解的产物如不可溶树脂、有机酸和醛,可能导致内燃机和喷射器发生问题。因此标准中的条款包括在110℃下最低的6小时降解诱导期。生物柴油的第二个局限是在低温度下结晶化和生成凝胶。生物柴油的低温流动性,由冷过滤塞点表述。冷过滤塞点是这样一个温度,在它下面燃料由于结晶化或凝胶化引致过滤器堵塞。例如在韩国,生物柴油的冷过滤塞点应低于0℃。



        生物柴油的氧化稳定性取决于脂肪酸的组分以及天然抗氧化剂。不饱和脂肪酸对氧化降解敏感,高不饱和脂肪酸含量使诱导期很短。生物柴油的冷过滤塞点,也取决于脂肪酸组合。高冷过滤塞点这种现象能由高含量的不饱和脂肪酸解释,因为不饱和脂肪酸比饱和脂肪酸有较低的融点。



        有高棕榈酸含量的棕榈生物柴油,显示出高氧化稳定性,但有差的低温流动性(冷过滤塞点为9-11℃)。油菜籽生物柴油有高油酸含量,显示出优良的低温流动性能(冷过滤塞点为-19--8℃)。含有不同的脂肪酸成分的几种生物柴油的混合物,因此可望改善氧化稳定性和低温流动性。当棕榈生物柴油和油菜籽生物柴油混合物在一起时,混合物的生物柴油会有比油菜籽生物柴油高的氧化稳定性,和比棕榈生物柴油低的冷过滤塞点。



        报告刊登在《Bioresource  Technology》上的一个研究,把三种不同的生物柴油混合,以期改良生物柴油的性质。并且检测生物柴油中脂肪酸组合对氧化稳定性和冷过滤塞点的影响,找出决定氧化稳定性和冷过滤塞点的重要脂肪酸。实验中三种不同的生物柴油,即棕榈油、油菜籽油和大豆油制成的生物柴油,以各种不同的比率混合。实验结果显示,混合柴油的氧化稳定性和冷过滤塞点,同主要脂肪酸的组分有紧密的相关性。当亚油酸和亚麻酸的总含量增加时,混合生物柴油的氧化稳定性降低。依据实验数据,得到相关性等式如下:Y=117.9295lx+2.5905(O<X<100),其中X是亚油酸和亚麻酸含量(按重量计的%),Y是氧化稳定性。冷过滤塞点随总不饱和脂肪酸含量增加而下降。其关系式为Y=-0.488X+36.0548(O<X≤88)和Y=-2.7043X+232.0036(88<X≤100)。在这式中X是不饱和脂肪酸含量(按重量计的%),Y是冷过滤塞点(℃)。如果混合生物柴油的成分已确定,就可能预言它的氧化稳定性和冷过滤塞点。利用上述三个关系式,具有规定特性的生物柴油混合物的混合比率,就能够确定。
作者: 2008-9-3
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