一种新型生物柴油降凝剂的制备与性能

doi:10.3969/j.issn.1672-6952.2022.05.006

辽宁石油化工大学学报 ›› 2022, Vol. 42 ›› Issue (5): 38-42.DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2022.05.006

一种新型生物柴油降凝剂的制备与性能

杜洋(), 孙然(), 刘进博, 石薇薇, 韩冬云

辽宁石油化工大学石油化工学院，辽宁抚顺 113001

收稿日期:2021-03-02 修回日期:2021-06-02 出版日期:2022-10-25 发布日期:2022-11-18
通讯作者: 孙然
作者简介:杜洋（1995⁃），男，硕士研究生，从事石油加工助剂研究；E⁃mail：17610890981@163.com。
基金资助:
辽宁省教育厅项目(L2017LQN013)

Preparation and Performance of a New Type of Biodiesel Pour Point Depressant

Yang Du(), Ran Sun(), Jinbo Liu, Weiwei Shi, Dongyun Han

School of Petrochemical Engineering，Liaoning Petrochemical University，Fushun Liaoning 113001，China

Received:2021-03-02 Revised:2021-06-02 Published:2022-10-25 Online:2022-11-18
Contact: Ran Sun

摘要/Abstract

摘要：

降凝剂可以有效地改善生物柴油的低温流动性，采用溶液聚合法制备了甲基丙烯酸十六酯、甲基丙烯酸羟乙酯和马来酸酐的共聚物（AHM），并考察了AHM对生物柴油降凝效果的影响。采用红外光谱（IR）对甲基丙烯酸十六酯和AHM进行了表征。通过单因素实验的方法确定了AHM的最佳反应条件：n(甲基丙烯酸十六酯)/n(甲基丙烯酸羟乙酯)/n(马来酸酐)=2∶1∶2，引发剂质量分数为3.0%，溶剂质量分数为65%，反应时间为3 h，反应温度为85 ℃。当AHM质量分数为0.7%时，生物柴油的凝点降低12 ℃。采用偏光显微镜观察了加入降凝剂后生物柴油在低温下析出的蜡晶形态，其形态更加均匀致密。

关键词: 生物柴油, 甲基丙烯酸羟乙酯, 降凝剂

Abstract:

The cold flow property of biodiesel can be effectively improved by pour point depressants (PPD). The terpolymer (AHM) was prepared by solution polymerization of hexadecyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate and maleic anhydride. The effect of AHM on pour point reduction of biodiesel was also investigated. The hexadecyl methacrylate and AHM were characterized by infrared spectroscopy. The optimal reaction conditions of AHM were determined by single factor experiment: n(hexadecyl methacrylate)/n(hydroxyethyl methacrylate)/n(maleic anhydride)=2∶1∶2, the initiator mass fraction is 3.0%, the solvent mass fraction is 65%, the reaction time is 3 h, and the reaction temperature is 85 ℃. When the mass fraction of AHM is 0.7%, the freezing point of biodiesel decreased by 12 ℃. The morphology of wax crystals precipitated from biodiesel at low temperature after adding pour point depressant was observed by polarizing microscope, and the morphology was more uniform and dense.

Key words: Biodiesel, Hydroxyethyl methacrylate, Pour point depressant

中图分类号:

TE667

杜洋, 孙然, 刘进博, 石薇薇, 韩冬云. 一种新型生物柴油降凝剂的制备与性能[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2022, 42(5): 38-42.

Yang Du, Ran Sun, Jinbo Liu, Weiwei Shi, Dongyun Han. Preparation and Performance of a New Type of Biodiesel Pour Point Depressant[J]. Journal of Liaoning Petrochemical University, 2022, 42(5): 38-42.

图/表 9

图1 AHM的合成路线

表1 原料单体物质的量对聚合物降凝效果的影响

n(甲基丙烯酸十六酯)/ n(HEMA)/n(马来酸酐)	ΔT_f/℃
1∶1∶1	5
2∶1∶1	7
3∶1∶1	2
4∶1∶1	3
2∶1∶2	12
2∶1∶3	6
2∶1∶4	3

图2 引发剂质量分数对聚合物降凝效果的影响

图3 溶剂质量分数对聚合物降凝效果的影响

图4 反应时间对聚合物降凝效果的影响

图5 反应温度对聚合物降凝效果的影响

图6 降凝剂AHM质量分数对聚合物降凝效果的影响

图7 甲基丙烯酸十六酯和AHM的红外谱图

图8 加入降凝剂前后生物柴油的蜡晶形态（a）无降凝剂（7 ℃）（b）加入降凝剂（-5 ℃）

参考文献 21

1	Mohanan A，Bouzidi L，Shaojun Li S J，et al. Mitigating crystallization of saturated fames in biodiesel：1. Lowering crystallization temperatures via addition of metathesized soybean oil［J］. Energy，2016，96：335⁃345.
2	Baker M，Bouzidi L，Narine S S. Mitigating crystallization of saturated FAMEs （fatty acid methyl esters） in biodiesel： 2. The phase behavior of 2⁃stearoyl diolein⁃methyl stearate binary system［J］. Energy，2015，83：647⁃657.
3	Lee A F，Bennett J A，Manayil J C，et al. Heterogeneous catalysis for sustainable biodiesel production via esterification and transesterification［J］. Chemical Society Reviews，2014，43（22）：7887⁃7916.
4	Xue Y，Zhao Z C，Xu G W，et al. Effect of poly⁃alpha⁃olefin pour point depressant on cold flow properties of waste cooking oil biodiesel blends［J］. Fuel，2016，184：110⁃117.
5	盛梅，李为民，邬国英. 生物柴油研究进展［J］. 中国油脂，2003，28（4）：66⁃70.
6	Christensen E，Mccormick R L. Long⁃term storage stability of biodiesel and biodiesel blends［J］. Fuel Processing Technology，2014，128：339⁃348.
7	Dunn R O. Cold⁃flow properties of soybean oil fatty acid monoalkyl ester admixtures［J］. Energy & Fuels，2009，23（8）：4082⁃4091.
8	Knothe G. Dependence of biodiesel fuel properties on the structure of fatty acid alkyl esters［J］. Fuel Processing Technology，2005， 86（10）：1059⁃1070.
9	Misra R D，Murthy M S. Blending of additives with biodiesels to improve the cold flow properties， combustion and emission performance in a compression ignition engine——A review［J］. Renewable & Sustainable Energy Reviews，2011，15（5）： 2413⁃2422.
10	Jeong G，Park J，Park S，et al. Estimating and improving cold filter plugging points by blending biodiesels with different fatty acid contents［J］. Biotechnology and Bioprocess Engineering， 2008， 13（4）：505⁃510.
11	Smith P C，Ngothai Y，Nguyen Q D， et al. Improving the low⁃temperature properties of biodiesel： Methods and consequences［J］. Renewable Energy， 2010， 35（6）：1145⁃1151.
12	Dogan T H，Temur H. Effect of fractional winterization of beef tallow biodiesel on the cold flow properties and viscosity［J］. Fuel， 2013， 108：793⁃796.
13	Behnia M S，Emerson D W，Steinberg S M，et al. A simple， safe method for preparation of biodiesel［J］. Journal of Chemical Education， 2011， 88（9）：1290⁃1292.
14	王文超，李法社，李瑛，等. 生物柴油酯基结构的优化及其对低温流动性能影响［J］. 中国油脂， 2018，43（12）：105⁃113.
15	巫淼鑫，邬国英，宣慧，等. 大豆油生物柴油低温流动性能影响的研究［J］. 燃料化学学报， 2005， 33（6）：698⁃702.
16	Xue Y，Zhao W N，Ma P，et al. Ternary blends of biodiesel with petro⁃diesel and diesel from direct coalliquefaction for improving the cold flow properties of waste cooking oil biodiese［J］. Fuel， 2016， 177：46⁃52．
17	Candeia R A，Silva M C，Filho J R， et al. Influence of soybean biodiesel content on basic properties of biodiesel⁃diesel blends［J］. Fuel，2009， 88（4）：738⁃743.
18	Lv P M， Cheng Y F，Yang L M，et al. Improving the low temperature flow properties of palm oil biodiesel： Addition of cold flow improver［J］. Fuel Processing Technology， 2013，110：61⁃64.
19	Wang Y，Ma S，Zhao M M，et al. Improving the cold flow properties of biodiesel from waste cooking oil by surfactants and detergent fractionation［J］. Fuel，2011，90（3）：1036⁃1040.
20	梁志松，李法社，包桂蓉，等. 降凝剂对菜籽油生物柴油低温流动性能的优化与评价［J］. 中国油脂， 2016， 41（9）： 69⁃73.
21	李燕. 棕榈油生物柴油降凝剂的研究［J］. 石油化工，2016，45（3）：325⁃329.

[1]	李卫涛,付璇,李凤新. 降凝剂在稠油输送中的应用[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2015, 35(6): 33-37.
[2]	石彩静，李志成，高文艺，张晓丽，任立国. NaHSO₄·SiO₂催化制备生物柴油的研究[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2012, 32(1): 1-4.
[3]	周长行，张晓丽，高文艺，任立国＊. 鸡蛋壳催化大豆油酯制备生物柴油[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2012, 32(1): 24-28.
[4]	张景玉,任立国. 二氧化硅—磺酸催化棉籽油酯交换制备生物柴油[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2009, 29(3): 41-43.
[5]	任立国,余济伟,张晓丽,高文艺. 新型碳基固体强酸催化剂在高酸值生物柴油中的催化性能[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2009, 29(1): 12-14.
[6]	于洪波,丛玉凤,廖克俭,张玲,孙凤娇. C5 石油树脂改性作为柴油降凝剂[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2009, 29(1): 25-27.
[7]	刘洪润,顾珊珊,单斌,高绍燕,高根之. 固体超强碱催化合成生物柴油[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2009, 29(1): 38-41.
[8]	苑丽，张晓丽，高文艺，任立国. 固体酸催化大豆油与乙醇酯交换制备生物柴油[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2008, 28(2): 4-7.

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Preparation and Performance of a New Type of Biodiesel Pour Point Depressant

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