生物柴油低温流动特性研究

生物柴油低温流动特性研究

一、生物柴油低温流动性能研究(论文文献综述)

左磊[1](2020)在《柴油机燃用加氢生物柴油—乙醇—柴油的燃烧与排放特性研究》文中指出随着能源危机和环境污染的日益严重,生物柴油、乙醇等生物替代燃料正受到研究者越来越多的关注。生物柴油来源广泛,其中低饱和度生物柴油的氧化安定性较差,贮存时间短,而催化转移加氢可有效提升其饱和度,弥补氧化安定性缺陷。然而,加氢过程中大量的反式油酸甲酯(trans-C18:1)和硬脂酸甲酯(C18:0)的生成,导致生物柴油低温流动性恶化。为了实现氧化安定性和低温流动性的平衡,本文将超声波应用到生物柴油催化转移加氢过程中,调整trans-C18:1和C18:0产物的选择性。此外,乙醇的运动粘度低,可用于调和加氢生物柴油过高的运动粘度,而且其与生物柴油-柴油混合物的互溶性较好。对此,本文构建加氢生物柴油-乙醇-柴油三元燃料,并对其氧化特性、燃烧特性及排放特性展开研究。具体研究内容如下:(1)超声波辅助水环境下生物柴油催化转移加氢工艺研究。超声波发生装置的工作参数为功率180W和频率40 kHz。设定去离子水、异丙醇与棉籽生物柴油的质量比为100:32:7,雷尼镍催化剂用量为棉籽生物柴油的13wt%,反应温度为85℃,搅拌速率为600r/min。在超声波辅助加氢30min时,生物柴油的碘值为77.4,与传统加氢80min时的碘值(71.6)较为接近。与传统加氢相比,超声波辅助加氢下的生物柴油内的trans-C18:1和C18:0含量分别降低了21.3%和20.5%。尽管超声波加氢工艺下的生物柴油饱和度略微降低,牺牲了一定的氧化安定性,但是trans-C18:1和C18:0产量的降低,切实改善了生物柴油的低温流动性。超声波工艺下的部分加氢棉籽生物柴油(UPHCME)的十六烷值、低热值和运动粘度均低于传统工艺下的部分加氢棉籽生物柴油(PHCME),而两者的含氧量基本一致。(2)在热重条件下研究UPHCME、乙醇、柴油混合燃料的氧化动力学。利用TGA/DSC1型同步热分析仪研究加氢生物柴油-柴油二元燃料(HB10、HB20、HB30)和加氢生物柴油-乙醇-柴油三元燃料(HB5E5、HB10E10、HB15E15)的氧化特性。与柴油相比,各混合燃料的初始失重温度、最终失重温度及失重率峰值温度均滞后,除了HB5E5的初始失重温度提前,而各混合燃料的失重率峰值均较低。与加氢生物柴油-柴油二元燃料相比,加氢生物柴油-乙醇-柴油三元燃料的初始失重温度、最终失重温度及失重率峰值温度均提前,失重率峰值较低。采用Coats-Redfern积分法计算了各燃料的氧化动力学参数。混合燃料的氧化活化能低于柴油,其中三元燃料的氧化活化能高于二元燃料。(3)在高压共轨四缸柴油机上研究各混合燃料的燃烧与排放特性。选取最大转矩转速1800r/min下平均有效压力(pme)为0.23MPa、0.47MPa、0.70MPa和0.93MPa的4个负荷作为测试工况。由于加氢生物柴油和乙醇的低热值均低于柴油,各混合燃料的当量比油耗均高于柴油,有效热效率均低于柴油,其中二元燃料和三元燃料的当量比油耗和有效热效率基本相当,这归因于乙醇的十六烷值、运动粘度和汽化潜热的综合影响。在pme=0.93MPa和0.47MPa工况下,高十六烷值的加氢生物柴油使二元燃料的着火时刻提前,在着火延迟期内形成的混合气数量较少,而且加氢生物柴油的低热值较低、运动粘度较高,使得二元燃料在主燃烧阶段内的放热率峰值和最大缸压均低于柴油;三元燃料的初期燃烧放热可以有效降低乙醇的汽化潜热带来的不利影响,而且乙醇挥发性能较好和含氧量较高,使得三元燃料在主燃烧阶段内的放热率峰值和最大缸压均大于柴油。三元燃料的HC和CO排放均高于二元燃料,二者的差异随着负荷增大而减小;混合燃料的NOx排放受负荷影响较大,在pme=0.23MPa和0.47Mpa工况下,三元燃料的NOx排放低于二元燃料,而在pme=0.70MPa和0.93MPa工况下却呈现相反的趋势;三元燃料的碳烟排放低于二元燃料。本文研究了超声波辅助制备部分加氢生物柴油的工艺及理化性质,并对加氢生物柴油-乙醇-柴油三元燃料的氧化特性、燃烧特性及排放特性展开研究。其中,超声波加氢工艺对部分加氢生物柴油的批量生产具有一定的工程参考价值,加氢生物柴油-乙醇-柴油三元燃料的应用研究则为拓宽燃料应用途径和探索清洁高效燃烧模式提供重要的基础数据。

张潇尹[2](2019)在《基于介质阻挡放电反应技术的生物柴油选择性加氢提质试验研究》文中提出生物柴油作为一种优质的清洁能源,在替代传统化石燃料方面具有广阔的前景,受到人们的广泛关注。生物柴油含有大量多不饱和脂肪酸酯,导致氧化安定性差,十六烷值低,限制了生物柴油的大规模推广应用。对生物柴油进行选择性催化加氢精制处理,将多不饱和脂肪酸酯部分氢化为单不饱和脂肪酸酯,可以在不大幅损失其低温流动性能的情况下,显着提高生物柴油的氧化安定性和十六烷值,并获得更好的润滑性能,从而达到提升生物柴油品质,并减少氢气消耗、降低成本的目的。本文针对目前油脂催化加氢提质工艺中存在的设备成本高昂、反应条件苛刻、催化剂易结焦以及工艺流程复杂等问题,提出了一种基于介质阻挡放电反应技术,在常温常压条件下对生物柴油进行选择性加氢提质的技术方案。以大豆油生物柴油为原料,氢气为供氢体,Raney-Ni为催化剂,进行了生物柴油选择性加氢提质的研究。系统探讨了电压、频率、气体流量等系统运行参数对反应器负载特性及工作性能的影响规律。在介质阻挡放电反应器中进行了大豆油生物柴油加氢提质的正交试验,研究了各工作参数对生物柴油加氢深度和选择性的影响规律。基于GC-MS检测结果,分析了生物柴油的加氢反应机理,并对生物柴油加氢前后的理化特性进行了对比分析研究。全文主要研究工作及内容如下:(1)氢等离子体-大豆油甲酯-催化剂三相放电反应体系的构建及性能研究。依据介质阻挡放电及等离子体化学反应原理,设计了同轴圆柱式气相放电生物柴油加氢提质反应器,探讨了电压、频率、放电区域长度等运行参数对DBD反应器的负载特性及工作性能的影响规律。研究结果表明,随着放电频率的增大,负载电压先升高后降低,在谐振频率点处达到最大值,此时放电功率也达到最大值,反应装置的能量输入密度最高;不同放电区域长度下的介质层等效电容和气隙等效电容曲线的拟合度均较好,说明放电主要发生在放电管内部有效区内,且在放电管的轴向长度上分布均匀。(2)DBD放电反应器电极评价及优选。综合考虑放电功率、电子密度和装置有效能量转化效率优选了工作电极。研究结果表明,相同负载电压时,采用大直径电极的DBD反应装置的放电功率较大、电子密度和比电子密度较大,单位输入功率下,能产生更多的活性粒子,放电装置的综合性能较好。(3)加氢催化剂性能评价及优选。进行了生物柴油选择性加氢提质的试验研究,以加氢深度和低不饱和成分的生成选择性为指标综合优选了反应催化剂。研究结果表明,Co-Mo/Al2O3作用下生物柴油的碘值下降率最大,但多不饱和成分主要转化为完全饱和产物,不利于生物柴油的低温流动性;而Raney-Ni对生物柴油中的多不饱和成分的转化最高,产物的低不饱和成分生成选择性更好。(4)工作参数对生物柴油加氢深度及选择性的影响规律研究。以输入电压、气体流量、液相循环流量、反应时间为自变量,进行了四因素四水平正交试验,研究了各反应参数对生物柴油加氢深度及选择性的影响。研究结果表明,生物柴油的加氢深度随着输入电压和气体流量的增加先快速上升后缓慢下降,随着液相循环流量和反应时间的增加先快速上升后保持稳定;生物柴油的低不饱和成分生成选择性随着输入电压、气体流量及反应时间的增加均呈现先快速上升后缓慢下降的趋势,随着液相循环流量的增加先快速上升后保持稳定。试验获取的样品最大碘值下降率为58.3%,高不饱和成分含量降低了36.54%,低不饱和成分含量增加了28.41%。(5)生物柴油的加氢反应机理探究及动力学建模和计算。研究结果表明,在介质阻挡放电作用下,氢气分子与高能电子之间强烈的非弹性碰撞产生了包含氢自由基、正负离子及激发态原子等活性物质的氢等离子体,氢等离子与生物柴油接触发生了不饱和C=C键的加成反应、加氢脱氧反应以及加氢脱羧基反应。生物柴油主要成分的加氢反应可用拟一级反应模型来描述,多不饱和脂肪酸酯转化为低不饱和脂肪酸酯的反应速率大于低不饱和脂肪酸酯转化为完全饱和脂肪酸酯的反应速率,在气相放电反应条件下,生物柴油加氢反应具有很好的低不饱和脂肪酸酯生成选择性。(6)氢化对生物柴油理化特性的影响规律研究。研究结果表明,生物柴油经选择性加氢提质后十六烷值由47.9升高至61.2,低位热值由37.6MJ/kg提升至39.1MJ/kg,着火性能得到改善,能量密度提升,有助于柴油机动力和经济性能的提升;对加氢前后生物柴油进行的综合热分析对比研究表明,加氢后生物柴油的起始失重温度比原油增加20.53℃,但其放热率峰值提高了4.22W/g,放热率峰值温度减小了25.23℃,且燃烧持续期缩短,放热时段更加集中;加氢提质后生物柴油的运动黏度有所增加,低温流动性能略有下降,但仍优于0#柴油,反应时间为1.5h时生物柴油的氧化安定性和低温流动性能得到较好的平衡,生物柴油的综合品质得到明显的提升。

张起[3](2019)在《加氢生物柴油-乙醇-柴油三元燃料特性及优化设计》文中研究表明生物柴油因其来源广、十六烷值高和含氧等优势,已得到广泛的研究和应用,但其氧化安定性较差,不利于长期贮存,限制了生物柴油的应用。生物柴油部分加氢是解决其氧化安定性问题的有效措施,但部分加氢产物在提高抗氧化性能的同时,其挥发性能和低温流动性能大幅度降低,同样也限制了其在发动机上的应用。乙醇常作为燃油添加剂用以提高燃料的挥发及低温流动性能,并且与生物柴油具有良好的互溶性。可以预见,向加氢生物柴油混合燃料中加入乙醇,在改善混合燃料挥发及低温性能的同时,兼顾了较高的十六烷值和抗氧化性,从而优化生物柴油在发动机上的应用。本文利用转移加氢法对棉籽生物柴油(Cottonseed Methyl Ester,CME)和大豆生物柴油(Soybean Methyl Ester,SME)部分加氢,随后构建加氢生物柴油-乙醇-柴油三元燃料并考察和研究三元燃料的物化特性、挥发特性以及低温特性,同时探究和分析三元燃料中各组分在挥发和低温结晶过程中的相互作用机理,最后基于全文试验结果,使用多目标函数法优化三元燃料组分配比。具体研究内容如下:(1)采用转移加氢法,以异丙醇作为供氢体,雷尼镍作为催化剂,在85°C的水环境下进行CME和SME部分转移加氢。其中生物柴油、异丙醇和水的投料比为7:32:100,通过不同反应时间下产物的碘值变化确定生物柴油加氢反应时间在100 min较为经济合适。利用气质联用仪测定加氢前后生物柴油的组分。与相较CME和SME相比,部分加氢棉籽生物柴油(Partial Hydrogenated Cottonseed Methyl Ester,PHCME)和部分加氢大豆生物柴油(Partial Hydrogenated Soybean Methyl Ester,PHSME)中高不饱和脂肪酸甲酯含量大幅降低,不饱和度分别降低了46.1%和42.7%;PHCME和PHSME的十六烷值显着提高,低热值也略有增加,但运动粘度略有升高。(2)将加氢生物柴油PHCME和PHSME、乙醇和柴油分别制备成二元混合燃料和三元混合燃料。基于恒温热重法和动力学理论,计算得到PHCME-乙醇-柴油和PHSME-乙醇-柴油三元燃料的蒸气压、蒸发焓和活化能。与PHCME-柴油和PHSME-柴油二元燃料相比,三元燃料具有较低的运动粘度,同时挥发过程所需活化能也显着降低,但蒸气压和蒸发焓均高于对应的二元燃料。在热重条件下的燃料蒸发特性表明,加氢生物柴油-乙醇-柴油三元燃料的各馏程温度较二元燃料均明显提前,其中PHSME混合燃料的挥发性能略低于PHCME混合燃料。(3)基于热力学溶液模型,计算了多组分混合燃料的析晶点和析晶量。发现加氢生物柴油-乙醇-柴油三元燃料的析晶点较其二元燃料有大幅降低,其中PHC5E5、PHC10E10和PHC15E15的析晶点较其二元燃料分别降低了4.5K、5.7K和6.1K,而PHSME三元燃料析晶点分别降低了4.3K、5.3K和6.1K。在同一温度下,加氢生物柴油-乙醇-柴油三元燃料的析晶量明显低于二元燃料。此外,还发现乙醇抑制了高凝点组分的晶核形成和生长,使三元燃料在相对低的析晶点开始析出,提高三元燃料的低温性能。(4)根据燃油油品性能试验数据,得到着火性能、挥发性能、低温性能和流动性能对应的特征方程,利用多目标函数法,对加氢生物柴油-乙醇-柴油三元燃料的混合比例进行优化设计。通过构建不同性能趋向的评价函数得到其合理的权重系数以及混合比例区间,最终确定最佳混合比例范围为加氢生物柴油-乙醇比例不大于10%,与此比例相对应的PHC5E5和PHS5E5的三元燃料的各特性参数较柴油的损失率较小,同时其氧含量较高,具有较好的燃料综合性能。

王文超,李法社,李瑛,倪梓皓[4](2018)在《生物柴油酯基结构的优化及其对低温流动性能影响》文中研究说明在自行设计的反应装置中,采用吡啶硫酸氢盐离子液体为催化剂,以硬脂酸和异戊醇为原料,对硬脂酸异戊酯的制备及其低温流动性能进行了研究。结果表明:最佳反应条件为醇酸摩尔比7∶1、反应时间30 min、催化剂用量7%、反应温度90℃,在此反应条件下转化率为98. 34%;硬脂酸异戊酯的凝点为9℃,冷滤点为13℃,运动黏度为3. 55 mm2/s,与硬脂酸甲酯相比,凝点下降了22℃,冷滤点下降了20℃,运动黏度降低了40. 44%。故采用异戊醇代替甲醇可有效降低生物柴油的凝点和冷滤点,改善生物柴油的低温流动性能。

王文超,李法社,申加旭[5](2018)在《生物柴油组分对低温流动性能影响的多元回归分析》文中研究指明为更好地了解生物柴油组分对其低温流动性的影响,探究组分与生物柴油低温流动性的关系,采用碱催化酯交换法制备生物柴油,对生物柴油进行低温流动性检测以及气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析,同时利用多元回归的方法建立组分与低温流动性的关联式。结果表明,生物柴油之间低温流动性具有很大差异,菜籽油生物柴油的冷滤点和凝点温度最低,分别为-13和-10℃,棕榈油生物柴油的冷滤点和凝点温度最高分别为12和16℃,生物柴油的低温流动性主要由其组分的含量以及组分自身性质决定。通过GC-MS分析,生物柴油主要由5种脂肪酸甲酯构成,含量达90%以上;采用多元回归的方法,分析生物柴油组分对低温流动性影响,建立基于生物柴油主要组分(硬脂酸甲酯、棕榈酸甲酯、油酸甲酯、亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯)的凝点、冷滤点、运动黏度的预测模型,相关系数均在0.95以上,可以很好地预测生物柴油的低温流动性。

薛原,杨志强,杜葩,赵维娜,何抗抗,蔺华林,韩生[6](2018)在《冬化处理对棕榈油生物柴油低温流动性的影响》文中研究表明采用冬化方法处理棕榈油生物柴油,通过GC-MS分析棕榈油生物柴油及其冬化后所得液相甲酯和固相甲酯组分变化,探究冬化处理对其低温流动性和其它性能的影响。结果表明,冬化所得液相甲酯平均收率为57.37%,饱和成分相对降低了14.95%,而不饱和成分提高了14.66%,且低温流动性显着提高,浊点、冷滤点和倾点分别降低了2、5和3℃。

孔莉[7](2018)在《生物柴油组成及组分结构对其关键品质的影响研究》文中研究表明出于减缓化石燃料的消耗和环境保护的目的,生物柴油以其原料可再生性、生产工艺成熟和燃烧排放的污染小等优点,备受世界关注。生物柴油主要由脂肪酸甲酯组成(FAME),目前主要用于柴油机和供热,为了提高生物柴油的燃烧性能和改善排放,又由于脂肪酸甲酯的组成及分子结构对低温流动性和氧化安定性的影响是互制的关系,本文选用低温流动性和氧化安定性作为本文探讨的两个关键品质。在实际生产过程中对数量庞大的油品的理化性质进行逐一测定费时费力,因此找到一种能较好预测生物柴油理化性质的模型具有重要意义。本文基于生物柴油的组分,利用BP神经网络对生物柴油的低温流动性和氧化安定性进行预测,并研究了生物柴油组成及分子结构对其两种关键品质的影响,建立了可以用来预测生物柴油性能的三元子相图。冷滤点(CFPP)是评估生物柴油低温流动性的一个重要指标。目前,可以通过改变生物柴油酯基的结构、调合、结晶分离和加入低温流动性改进剂的方法提高生物柴油的低温流动性。诱导期是评价生物柴油的一个重要指标。常用加入抗氧化剂来改善生物柴油的稳定性。反向传播(BP)神经网络是一个前向反馈网络,由输入层、隐藏层和输出层组成。它的传递函数是非线性的,最常见的函数是对数S型(logsig)函数和双曲正切S型(tansig)函数,学习方法属于监督学习。BP神经网络的应用最广泛领域是预测。本文基于BP神经网络,利用生物柴油的组分对其理化性质进行预测。采取一个输入层,三个隐藏层和一个输出层的BP网络模型。每次训练时的输入层的神经元节点数是23,输出层的神经元节点数是1,隐含层神经元节点的数目分别是47、47、32、32、40、45。结果发现CFPP实际值和预测值的相对误差在2%左右;运动黏度的实际值和预测值的相对误差误差在3%左右。氧化诱导期的预测实际值和预测值的相对误差在1.5%左右。通过分析FAME的组成及结构对生物柴油低温流动性的影响可知,生物柴油的SFAME含量越高,CFPP就越高;SFAME的碳链越长,与UFAME分子的结构差异越大,更容易结晶。此外,随着UFAME碳链上的双键数增加,碳链的弯曲程度变大,导致结晶分子迁移时遇到的空间阻力越大,分子间作用力减弱,生物柴油也就难形成结晶,低温流动性也就越好。所以,生物柴油看作一个由高熔点的溶质SFAME和低熔点的溶剂UFAME组成的伪二元溶液。当溶质和溶剂的相似度越高,溶质的溶解度就越大,生物柴油就不容易结晶。由于影响生物油的氧化安定性因素复杂,在分析FAME的组成及结构对生物柴油诱导期的影响后,发现生物柴油SFAME含量越高,诱导期就越长。生物柴油中亚油酸(C18:2)和亚麻酸/桐酸(C18:3)含量越高,其稳定性就越差。最后,基于生物柴油组分以及分子结构对其品质的影响,绘制出以SFAME、MUFAME和PUFAME为三个因子的三元相图,划定相应的区域用来筛选高品质生物柴油。

何抗抗[8](2016)在《生物柴油制备及其低温流动性改善研究》文中进行了进一步梳理生物柴油是一种环境友好型生物燃料,但是其低温流动性较差,在低温条件下使用时容易析出蜡状晶体,造成柴油机的燃油管和过滤器阻塞,从而影响发动机的正常启动。为此,本文以稻米油、菜籽油等六种植物油为原料,制备生物柴油并研究生物柴油低温流动性的影响因素,以期找到改进生物柴油低温流动性的方法。本文主要内容及结论如下:(1)以稻米油为例,研究石油醚对碱催化酯交换反应的影响,发现加入石油醚后生物柴油的产率明显增加了,确定了石油醚的最佳添加比例,通过对实验条件的优化,确定了制备稻米油生物柴油(ROB)的最佳反应条件:v(石油醚):v(稻米油)=10%,m(催化剂):m(稻米油)=1.2%,n(甲醇):n(稻米油)=7:1,在50℃下反应1h,此时ROB的产率为96.3%。同时,我们也对菜籽油生物柴油(RB)、花生油生物柴油(PB)等其他五种生物柴油制备条件进行优化,确定了其最佳条件。此外,我们还对制得的六种生物柴油的主要理化性质进行了测试,并与理化性质标准作对比,除了 PB的低温流动性较差外,其他五种生物柴油的低温流动性均达到0号柴油的使用标准,除此之外,如酸值、密度、运动粘度、铜片腐蚀、闪点和水含量均符合国际标准的要求。(2)我们对制得的六种生物柴油的成分及含量进行GC-MS分析,不同的原料油制得的生物柴油脂肪酸甲酯(FAME)的种类和含量也不同,研究了生物柴油中脂肪酸酯的含量与其低温流动性的的关系。得出结论:生物柴油中含有长碳链的饱和FAME越多,其低温流动性就越差;在饱和FAME分布确定的条件下,生物柴油中含有不饱和的短碳链FAME越多,双键个数越多,其低温流动性越好;饱和FAME对生物柴油低温流动性的影响很大,与饱和FAME相比,不饱和FAME对生物柴油低温流动性的影响可以忽略;对于同一种脂肪酸的酯类,醇碳链分子越大,异构化程度越大,其低温流动性越好;与相应的甲酯相比,饱和支链酯对生物柴油冷滤点(CFPP)降低的幅度很大,不饱和支链酯对生物柴油CFPP降低的幅度很小。这对今后异构化改善生物柴油低温流动性有一定的指导意义,我们可以将植物油的饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸分离开来,饱和脂肪酸与支链醇反应生成支链酯,不饱和脂肪酸与甲醇反应生成甲酯。(3)通过三种方法研究调整生物柴油的组成对其低温流动性的改善,一是向稻米油中加入菜籽油,二是向甲醇中添加支链醇,三是向稻米油中加入石化柴油,三种方法均能有效改善生物柴油的低温流动性。得出结论:在稻米油中加入一定量的菜籽油后,生物柴油的脂肪酸成分发生了改变,饱和脂肪酸甲酯的含量减小,不饱和脂肪酸甲酯中的亚麻酸甲酯含量增加,低温流动性在一定程度上得到了改善,其中,当菜籽油添加量为30%时,低温流动性最好;在甲醇中添加支链醇后,几乎没有生成支链酯,但是大幅度减少了棕榈酸甲酯含量,生物柴油的低温流动性提高了,但是由于棕榈酸酯没有有效的与甲醇进行酯交换反应,降低了产率;在稻米油中加入一定量的石化柴油后,混合燃料的产率有所下降,低温流动性能得到有效改善,当煤直接液化柴油的体积含量为70%时,混合燃料的CFPP低至-19℃。

马志研[9](2016)在《生物柴油低温流动性改进方法研究进展》文中认为随着工业发展,人口增长,世界能源需求增加,石油资源却正面临枯竭的危机,在石油馏分油中消耗最大的柴油资源不可再生,生物柴油作为柴油替代燃料得到广泛发展,但其较差的低温流动性影响其在实际中使用,因此改善生物柴油低温流动性是一个亟需解决的问题。论述了生物柴油的低温流动性的评价指标和改进方法的研究进展。

赵维娜[10](2016)在《改进三种生物柴油低温流动性的研究》文中认为生物柴油是一种绿色可再生能源,但其低温流动性较差,易在较低温度下使用时结晶,堵塞发动机管道,限制了其推广应用,而低温流动改进剂可以通过降低生物柴油凝固点来改进生物柴油油流动性。本文采用不同的原料,通过酯交换反应合成生物柴油,并通过添加低温流动改进剂和冬化处理,提高生物柴油的低温流动性能。采用低温原位XRD、低温偏光显微镜以及差式扫描量热法,对低温下蜡晶的结晶状况进行分析。本文主要内容为:(1)以大豆油、垃圾废油和棕榈油为原料,采用酯交换反应合成生物柴油,通过正交实验的方法,选出生物柴油合成的最优条件组合。大豆油生物柴油的最佳反应条件如下:反应温度65℃、催化剂用量0.75%、反应时间2.5小时、醇油摩尔比7:1;地沟油生物柴油的最佳反应条件如下:反应温度65℃、催化剂用量0.5%、反应时间2小时、醇油摩尔比7:1;棕榈油生物柴油的最佳反应条件为:反应温度65℃、催化剂用量0.75%、反应时间2小时、醇油摩尔比8:1。在最佳优化条件下进行酯交换反应,三者原料转化率均达到了95%以上。并且三种生物柴油的运动粘度、闭口闪点、酸值、水含量、十六烷值和氧化安定性等均满足ASTM D6751与EN14214标准。(2)研究聚乙烯-醋酸乙烯酯类(PEVA)降凝剂对掺混大豆油生物柴油低温流动性能的影响,采用DSC、偏光显微镜以及低温XRD对过程进行分析,结果表明,添加1%的PEVA,B60的冷滤点可降低到-7℃,且B60中蜡晶体的结晶速度减慢,晶体含量降低,固-液相变能降低,该体系更加稳定。(3)研究三元及二元(EHMA-EAA-IOMA)复配型低温流动改进剂对地沟油生物柴油掺混油低温流动性能和其他性能的影响。从实验结果得出:二元复配型降凝剂(EAA-IOMA)在改善掺混油低温流动性能效果更好。其中效果最好的(EAA-IOMA)复配比例为2.5:10,在此比例下掺混油的冷滤点和倾点与纯地沟油生物柴油相比分别降低了11℃和12℃。(4)研究冬化处理棕榈油生物柴油对低温流动性能的影响。冬化处理后棕榈油甲酯的冷滤点降低了7℃,倾点降低了2℃,且其他性能并没有太大变化,均在标准范围内。

二、生物柴油低温流动性能研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、生物柴油低温流动性能研究(论文提纲范文)

(1)柴油机燃用加氢生物柴油—乙醇—柴油的燃烧与排放特性研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 生物柴油及其选择性加氢现状
        1.2.1 生物柴油概述
        1.2.2 生物柴油选择性加氢现状
        1.2.3 抑制反式脂肪酸酯生成的研究现状
    1.3 乙醇燃料研究现状
        1.3.1 乙醇燃料概述
        1.3.2 乙醇-柴油燃料的研究现状
    1.4 生物柴油-乙醇-柴油三元燃料的研究现状
        1.4.1 发展生物柴油-乙醇-柴油三元燃料的可行性
        1.4.2 生物柴油-乙醇-柴油三元燃料的热分析研究
        1.4.3 生物柴油-乙醇-柴油三元燃料的发动机性能研究
    1.5 本文主要研究内容
第二章 超声波辅助制备部分加氢生物柴油及其理化性质
    2.1 超声波辅助制备部分加氢生物柴油
        2.1.1 试验主要试剂和仪器
        2.1.2 生物柴油制备
        2.1.3 超声波下生物柴油催化转移加氢
    2.2 生物柴油碘值测量
        2.2.1 试验主要试剂
        2.2.2 碘值测定方法
        2.2.3 结果与分析
    2.3 生物柴油组分分析
        2.3.1 试验仪器
        2.3.2 组分分析条件
        2.3.3 结果与分析
    2.4 超声波辅助加氢的机理分析
    2.5 超声波辅助制备部分加氢生物柴油的理化性质
        2.5.1 十六烷值
        2.5.2 含氧量
        2.5.3 低热值
        2.5.4 运动粘度
    2.6 本章小结
第三章 加氢生物柴油-乙醇-柴油三元燃料的氧化特性
    3.1 加氢生物柴油-乙醇-柴油三元燃料的氧化特性研究
        3.1.1 试验仪器和方法
        3.1.2 试验燃料
        3.1.3 结果与分析
    3.2 加氢生物柴油-乙醇-柴油三元燃料的氧化动力学研究
        3.2.1 氧化动力学参数计算
        3.2.2 结果与分析
    3.3 本章小结
第四章 加氢生物柴油-乙醇-柴油三元燃料的燃烧与排放特性
    4.1 试验仪器及方案
        4.1.1 试验仪器
        4.1.2 试验方案
    4.2 加氢生物柴油-乙醇-柴油三元燃料的燃油经济性
        4.2.1 当量比油耗
        4.2.2 有效热效率
    4.3 加氢生物柴油-乙醇-柴油三元燃料的燃烧特性
        4.3.1 瞬时放热率
        4.3.2 缸内压力
    4.4 加氢生物柴油-乙醇-柴油三元燃料的排放特性
        4.4.1 HC排放
        4.4.2 CO排放
        4.4.3 NO_x排放
        4.4.4 碳烟排放
    4.5 本章小结
第五章 全文总结与展望
    5.1 全文工作总结
    5.2 工作展望
参考文献
致谢
在学期间发表的学术论文及其他科研成果

(2)基于介质阻挡放电反应技术的生物柴油选择性加氢提质试验研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 生物柴油加氢提质技术综述
        1.2.1 国内外研究进展
        1.2.2 加氢催化剂综述
    1.3 气相放电低温等离子体反应技术概述
    1.4 本文的研究内容及意义
第二章 气相放电加氢反应器设计及工作特性研究
    2.1 低温等离子体概述
    2.2 气相放电加氢反应器及系统设计
    2.3 气相放电反应系统工作特性研究
        2.3.1 测量方法及主要仪器
        2.3.2 幅频特性
        2.3.3 介质层等效电容与气隙等效电容
        2.3.4 工作电极性能评定
        2.3.4.1 放电功率
        2.3.4.2 电子密度
        2.3.5 气体流量对工作特性的影响
    2.4 本章小结
第三章 气相放电加氢提制生物柴油的试验研究
    3.1 试验材料及仪器设备
    3.2 生物柴油制备
    3.3 气相放电选择性加氢提质生物柴油试验系统构建
    3.4 生物柴油选择性加氢催化剂优选
        3.4.1 加氢生物柴油的碘值测定
        3.4.2 加氢生物柴油的组分测定
    3.5 工作参数对生物柴油加氢深度及选择性的影响规律
        3.5.1 各工作参数对生物柴油加氢深度的影响规律
        3.5.2 各工作参数对生物柴油加氢选择性的影响规律
    3.6 气相放电反应条件下生物柴油加氢机理
    3.7 生物柴油加氢反应动力学
    3.8 本章小结
第四章 氢化对生物柴油理化特性的影响规律研究
    4.1 生物柴油十六烷值和低位热值测定
        4.1.1 生物柴油的十六烷值
        4.1.2 生物柴油的低位热值
    4.2 生物柴油的运动黏度和低温流动性能研究
        4.2.1 生物柴油的运动黏度
        4.2.2 生物柴油的低温流动性能
    4.3 生物柴油的蒸发与燃烧特性研究
        4.3.1 试验设备和方法
        4.3.2 试验结果与分析
    4.4 生物柴油氧化安定性研究
    4.5 本章小结
第五章 研究总结与展望
    5.1 研究总结
    5.2 研究展望
参考文献
致谢
硕士研究生期间发表的学术论文、专利及参加的学术会议说明

(3)加氢生物柴油-乙醇-柴油三元燃料特性及优化设计(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 生物柴油和乙醇燃料的相关研究及应用
        1.2.1 加氢生物柴油的应用现状
        1.2.2 乙醇燃料的应用现状
        1.2.3 多元燃料研究现状
    1.3 热分析法和动力学的相关研究及应用
        1.3.1 热分析研究现状
        1.3.2 热反应动力学应用
    1.4 燃料低温性能的相关研究和应用
        1.4.1 生物柴油低温性能研究现状
        1.4.2 热力学溶液模型的相关研究和应用
    1.5 本文研究的主要内容
第二章 加氢生物柴油的制备及组分和理化特性
    2.1 部分加氢生物柴油的制备
        2.1.1 试验主要试剂和器材
    2.2 加氢生物柴油的碘值测量
        2.2.1 试验主要试剂和器材
        2.2.2 碘值测定结果
        2.2.3 部分转移加氢试验
    2.3 加氢生物柴油的组分测定
        2.3.1 气相色谱/质谱联用仪
        2.3.2 测试条件
        2.3.3 测定结果与分析
    2.4 加氢生物柴油的理化性质
        2.4.1 十六烷值
        2.4.2 氧含量
        2.4.3 低热值
        2.4.4 运动粘度
    2.5 本章小结
第三章 加氢生物柴油-乙醇-柴油三元燃料的挥发特性
    3.1 蒸气压和蒸发焓测定
        3.1.1 试验仪器和方法
        3.1.2 试验燃料
        3.1.3 测定方法
        3.1.4 结果与分析
    3.2 三元燃料挥发特性研究
        3.2.1 试验方法和燃料
        3.2.2 结果与分析
    3.3 挥发动力学分析
        3.3.1 模型建立
        3.3.2 结果分析
    3.4 本章小结
第四章 加氢生物柴油-乙醇-柴油三元燃料低温特性
    4.1 凝点和冷滤点测量
        4.1.1 试验燃料
        4.1.2 试验仪器
        4.1.3 试验结果
    4.2 热力学平衡模型
        4.2.1 模型假设
        4.2.2 理想溶液模型理论
        4.2.3 结果与分析
    4.3 本章小结
第五章 三元燃料性能优化设计
    5.1 燃料性能目标函数
    5.2 多目标优化方法
    5.3 结果与分析
    5.4 本章小结
第六章 全文总结与展望
    6.1 全文工作总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文

(4)生物柴油酯基结构的优化及其对低温流动性能影响(论文提纲范文)

1 材料与方法
    1.1 试验材料
        1.1.1 原料与试剂
        1.1.2 仪器与设备
    1.2 试验方法
        1.2.1 离子液体的制备
        1.2.2 硬脂酸异戊酯的制备
        1.2.3 红外光谱表征
        1.2.4 低温流动性能测定
2 结果与讨论
    2.1 单因素试验
        2.1.1 醇酸摩尔比对酯化反应的影响
        2.1.2 反应时间对酯化反应的影响
        2.1.3 催化剂用量对酯化反应的影响
        2.1.4 反应温度对酯化反应的影响
    2.2 正交试验
    2.3 硬脂酸异戊酯的结构表征及低温流动性能
        2.3.1 硬脂酸异戊酯的结构表征
        2.3.2 硬脂酸异戊酯的低温流动性
3 结论

(5)生物柴油组分对低温流动性能影响的多元回归分析(论文提纲范文)

1 实验部分
    1.1 实验材料
    1.2 实验方法
        1.2.1 生物柴油制备方法
        1.2.2 低温流动性检测方法
        1.2.3 生物柴油组分分析方法
2 结果与讨论
    2.1 生物柴油组成分析与低温流动性分析
    2.2 生物柴油组分对低温流动性的数学回归分析
        2.2.1 脂肪酸甲酯的低温流动性检测
        2.2.2 基于脂肪酸甲酯的低温流动性预测模型建立
    2.3 预测模型对指导生物柴油低温流动性调控的普适性和局限性分析
3 结论

(6)冬化处理对棕榈油生物柴油低温流动性的影响(论文提纲范文)

1 实验部分
    1.1 材料、试剂与仪器
    1.2 棕榈油生物柴油的制备
    1.3 冬化过程
    1.4 生物柴油GC-MS分析
2 结果与讨论
    2.1 棕榈油生物柴油冬化过程及其固液分离
    2.2 冬化处理对棕榈油生物柴油成分的影响
    2.3 冬化对棕榈油生物柴油低温流动性能及其它性能的影响
3 结论

(7)生物柴油组成及组分结构对其关键品质的影响研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 生物柴油概述
    1.2 生物柴油的研究现状
    1.3 生物柴油理化性质预测的研究
        1.3.1 建立数学预测模型的方法
        1.3.2 生物柴油理化性质预测的研究现状
    1.4 研究的意义和主要研究内容
2 生物柴油的关键品质
    2.1 生物柴油的低温流动性
        2.1.1 生物柴油结晶机理
        2.1.2 影响低温流动性的因素
        2.1.3 低温流动性的改进措施
    2.2 生物柴油氧化安定性
        2.2.1 生物柴油氧化机理
        2.2.2 生物柴油氧化安定性的评价方法
        2.2.3 影响生物柴油氧化安定性的因素
    2.3 本章小结
3 基于BP神经网络的生物柴油低温流动性和氧化安定性预测
    3.1 人工神经网络的简介
    3.2 BP神经网络基本原理
        3.2.1 BP神经网络模型
        3.2.2 BP网络算法学习规则
    3.3 基于BP神经网络的生物柴油CFPP和诱导期的预测
        3.3.1 实验参数的确定
        3.3.2 数据的预处理
        3.3.3 神经网络结构的确定
        3.3.4 利用模型对生物柴油CFPP、运动黏度和诱导期的预测
    3.4 本章小结
4 生物柴油组成与组分结构对其关键品质的影响研究
    4.1 生物柴油的化学组成
    4.2 生物柴油的冷滤点
    4.3 生物柴油的化学组成和组分结构对其低温流动性的影响
    4.4 生物柴油的氧化诱导期
    4.5 生物柴油的化学组成和组分结构对其氧化安定性的影响
    4.6 脂肪酸甲酯组成的三元子相图
    4.7 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果

(8)生物柴油制备及其低温流动性改善研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 生物柴油概述
        1.1.1 生物柴油的定义
        1.1.2 生物柴油的优势
        1.1.3 生物柴油存在的缺陷
        1.1.4 生物柴油的质量标准
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外
        1.2.2 国内
    1.3 生物柴油的经济可行性
    1.4 生物柴油的制备方法
        1.4.1 直接混合法
        1.4.2 微乳化法
        1.4.3 高温裂解法
        1.4.4 酯交换法
        1.4.5 超临界醇法
    1.5 生物柴油的低温流动性及其影响因素
        1.5.1 生物柴油的低温流动性
        1.5.2 影响生物柴油低温流动性的因素
    1.6 改善生物柴油低温流动性的方法
        1.6.1 掺混法
        1.6.2 冬化处理
        1.6.3 改变酯基结构
        1.6.4 添加低温流动改进剂
    1.7 本课题研究内容和意义
        1.7.1 研究意义
        1.7.2 研究内容
第2章 生物柴油的制备
    2.1 引言
    2.2 实验材料和仪器
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验仪器
    2.3 实验方法
        2.3.1 生物柴油成分分析
        2.3.2 生物柴油理化性质测试
    2.4 共溶剂法辅助碱催化酯交换合成生物柴油
    2.5 结果与讨论
        2.5.1 共溶剂用量对生物柴油产率的影响
        2.5.2 醇油摩尔比对生物柴油产率的影响
        2.5.3 催化剂浓度对生物柴油产率的影响
        2.5.4 反应温度对生物柴油产率的影响
        2.5.5 反应时间对生物柴油产率的影响
        2.5.6 最佳条件的确定
        2.5.7 生物柴油中FAME的含量及分布
        2.5.8 生物柴油的理化性质
    2.6 本章小结
第3章 生物柴油的组成对低温流动性的影响
    3.1 引言
    3.2 实验材料和仪器
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验仪器
    3.3 实验方法
        3.3.1 六种生物柴油的制备
        3.3.2 生物柴油的化学组成
        3.3.3 六种生物柴油的低温流动性
        3.3.4 ROB的组成对其自身低温流动性的影响
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 生物柴油的化学组成
        3.4.2 生物柴油的低温流动性
        3.4.3 生物柴油的组成对低温流动性的影响
        3.4.4 ROB的组成对其自身低温流动性的影响
    3.5 本章小结
第4章 改善稻米油生物柴油的低温流动性
    4.1 引言
    4.2 实验材料和仪器
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 实验仪器
    4.3 实验方法
        4.3.1 稻米油和菜籽油混合脂肪酸甲酯的制备
        4.3.2 混合脂肪酸酯的制备
        4.3.3 生物柴油/石化柴油混合燃料(简称混合燃料)的制备
        4.3.4 油品的化学组成
        4.3.5 油品的低温流动性
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 稻米油和菜籽油混合脂肪酸甲酯的化学组成及低温流动性
        4.4.2 支链醇对生物柴油的组成及低温流动性的影响
        4.4.3 两种石化柴油对混合燃料的影响
第5章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 论文特色和创新
    5.3 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文

(9)生物柴油低温流动性改进方法研究进展(论文提纲范文)

1 生物柴油的优势和局限
2 生物柴油低温流动性及评价指标
    2.1 浊点(CP)
    2.2 凝点(SP)和倾点(PP)
    2.3 冷滤点(CFPP)
3 生物柴油低温流动性改进方法
    3.1 添加低温流动性改进剂
        3.1.1 添加降凝剂
        3.1.2 添加表面活性剂
    3.2 与其他燃料调和
    3.3 冬化处理生物柴油
    3.4 改变生物柴油结构
4 结束语

(10)改进三种生物柴油低温流动性的研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 生物柴油简介
        1.2.1 生物柴油基本概念
        1.2.2 酯交换反应原理
    1.3 影响生物柴油低温流动性的主要因素
        1.3.1 脂肪酸酯类的组成与分布
        1.3.2 酯基的结构
        1.3.3 杂质的影响
    1.4 改善生物柴油低温流动性的方法
        1.4.1 掺混法
        1.4.2 冬化处理
        1.4.3 改变分子结构
        1.4.4 添加低温流动改进剂
        1.4.5 混合降凝法
    1.5 生物柴油低温流动改进剂作用机理及其研究方法
        1.5.1 生物柴油低温流动改进剂的降凝机理
        1.5.2 生物柴油低温流动改进剂的研究方法
    1.6 本课题研究内容和意义
        1.6.2 研究内容
        1.6.3 研究方案
第2章 生物柴油的制备
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验材料及仪器
        2.2.2 大生物柴油的基本性能测试
        2.2.3 大豆油、地沟油、棕榈油生物柴油的合成
        2.2.4 生物柴油成分分析(GC-MS)
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 反应参数对生物柴油产率的影响
        2.3.2 生物柴油组分分析(GC-MS)
        2.3.3 生物柴油基本性能分析
    2.4 本章小结
第3章 EVA类降凝剂对大豆油掺混油生物柴油低温性能的影响
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料及仪器
        3.2.2 大豆油生物柴油的制备
        3.2.3 低温流动性能测试
        3.2.4 X射线衍射仪分析(XRD)
        3.2.5 DSC分析
        3.2.6 偏光显微镜分析
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 降凝剂对掺混油低温流动性能的影响
        3.3.2 DSC测试结果分析
        3.3.3 偏光显微镜分析
        3.3.4 低温XRD分析
    3.4 本章总结
第4章 EAA,EHMA及I-OMA复配型降凝剂对地沟油生物柴油低温流动性能的影响
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验材料及仪器
        4.2.2 大豆油生物柴油的制备
        4.2.3 降凝剂的复配及其掺混油过程
        4.2.4 低温流动性能和其他性能测试
        4.2.5 DSC分析
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 掺混油基本性能
        4.3.2 降凝剂对掺混油性能的影响
        4.3.3 DSC测试结果分析
    4.4 本章总结
第5章 冬化处理对棕榈油生物柴油低温流动性能的影响
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验材料及仪器
        5.2.2 冬化操作工艺
        5.2.3 冬化操作注意事项
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 冬化过程对棕榈油甲酯液酯得率的影响
        5.3.2 冬化对棕榈油甲酯成分的影响
        5.3.3 冬化对棕榈油甲酯低温流动性能及其他性能的影响
    5.4 本章总结
第6章 总结与展望
    6.1 本文总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的科研成果及所获奖励

四、生物柴油低温流动性能研究(论文参考文献)

  • [1]柴油机燃用加氢生物柴油—乙醇—柴油的燃烧与排放特性研究[D]. 左磊. 江苏大学, 2020(02)
  • [2]基于介质阻挡放电反应技术的生物柴油选择性加氢提质试验研究[D]. 张潇尹. 江苏大学, 2019(02)
  • [3]加氢生物柴油-乙醇-柴油三元燃料特性及优化设计[D]. 张起. 江苏大学, 2019(10)
  • [4]生物柴油酯基结构的优化及其对低温流动性能影响[J]. 王文超,李法社,李瑛,倪梓皓. 中国油脂, 2018(12)
  • [5]生物柴油组分对低温流动性能影响的多元回归分析[J]. 王文超,李法社,申加旭. 化学反应工程与工艺, 2018(04)
  • [6]冬化处理对棕榈油生物柴油低温流动性的影响[J]. 薛原,杨志强,杜葩,赵维娜,何抗抗,蔺华林,韩生. 化工科技, 2018(03)
  • [7]生物柴油组成及组分结构对其关键品质的影响研究[D]. 孔莉. 安徽理工大学, 2018(12)
  • [8]生物柴油制备及其低温流动性改善研究[D]. 何抗抗. 上海应用技术大学, 2016(04)
  • [9]生物柴油低温流动性改进方法研究进展[J]. 马志研. 当代化工, 2016(05)
  • [10]改进三种生物柴油低温流动性的研究[D]. 赵维娜. 上海应用技术大学, 2016(03)

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生物柴油低温流动特性研究
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