生物柴油氧化安定性及其抗氧化劑.pdf

1、生物柴油氧化安定性是指油品抵抗大氣或氧氣的作用而保持其性質(zhì)不發(fā)生永久變化的能力。氧化安定性是生物柴油品質(zhì)的重要指標(biāo)，直接影響到生物柴油的應(yīng)用。生物柴油由多種脂肪酸甲酯組成，在生產(chǎn)、儲(chǔ)存過(guò)程中很容易氧化降解，生成一系列低級(jí)的醛、酮、酸和大分子聚合物，這些氧化產(chǎn)物增加了生物柴油的酸值，造成了柴油機(jī)過(guò)濾器和噴油嘴堵塞，影響了生物柴油的使用性能。國(guó)家生物柴油標(biāo)準(zhǔn)要求生物柴油的氧化穩(wěn)定性不低于6h，為提高生物柴油的氧化穩(wěn)定性，論文研究了影響生物柴

2、油氧化穩(wěn)定性的因素及影響規(guī)律，研究了生物柴油的氧化動(dòng)力學(xué)和氧化機(jī)理，并對(duì)生物柴油的抗氧化劑進(jìn)行選擇，所做具體工作與結(jié)果如下:
　　1、考察了生物柴油原料組成，生物柴油中殘存的水分、甘油、甲醇，儲(chǔ)存過(guò)程中接觸的氣體介質(zhì)、環(huán)境溫度、金屬離子、光照條件等多種因素對(duì)氧化誘導(dǎo)期的影響。結(jié)果表明:生物柴油中脂肪酸甲酯碳鏈長(zhǎng)度越長(zhǎng)，飽和度越高，生物柴油氧化穩(wěn)定性越好。為提高生物柴油產(chǎn)品的氧化穩(wěn)定性，水分含量小于應(yīng)0.05％，甲醇含量應(yīng)低于0.3

3、％，生物柴油的氧化誘導(dǎo)期與溫度呈指函數(shù)變化，生物柴油氧化誘導(dǎo)期隨通入空氣量增加而線性下降，金屬離子對(duì)生物柴油氧化降解起催化作用，對(duì)生物柴油氧化穩(wěn)定性的影響順序?yàn)?Cu2+＞Co2+＞Fe3+＞Mn2+＞Ni+，儲(chǔ)存環(huán)境對(duì)生物柴油氧化的促進(jìn)作用大小為:光照通風(fēng)＞光照不通風(fēng)≈避光通風(fēng)＞避光不通風(fēng)，生物柴油應(yīng)在避光不通風(fēng)條件下儲(chǔ)存在含金屬離子少的碳鋼容器中，儲(chǔ)存期盡量不要超過(guò)15天。
　　2、按照加速氧化測(cè)定方法（歐盟標(biāo)準(zhǔn)方法EN157

4、51:2009），采用氣相色譜分析，測(cè)定了大豆油生物柴油在加速氧化前后的脂肪酸甲酯質(zhì)量濃度隨溫度的變化關(guān)系，考察了大豆油生物柴油氧化動(dòng)力學(xué)。結(jié)果表明:大豆油生物柴油的氧化降解趨近于一級(jí)反應(yīng)。不同脂肪酸甲酯的氧化速率常數(shù)為:亞麻酸甲酯＞亞油酸甲酯＞棕櫚酸甲酯＞油酸甲酯，棕櫚酸甲酯、油酸甲酯、亞油酸甲酯、亞麻酸甲酯的反應(yīng)活化能分別為85.31 kJ/mol、88.54 kJ/mol、80.52 kJ/mol、75.49kJ/mol，碳鏈長(zhǎng)度

5、短、不飽和雙鍵多的生物柴油更容易氧化降解，生物柴油的氧化誘導(dǎo)時(shí)間與氧化速率常數(shù)的倒數(shù)成正比關(guān)系。
　　3、按照加速氧化測(cè)定法（歐盟標(biāo)準(zhǔn)方法EN15751:2009），采用氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)分析了大豆油生物柴油在100℃-130℃下隨著生物柴油氧化酸敗不同時(shí)期的降解產(chǎn)物，探討了生物柴油氧化機(jī)理。結(jié)果表明:生物柴油氧化過(guò)程中，生成的物質(zhì)有小分子酸、醛、酮、醇及環(huán)氧化合物等，生成量最大的是烷基飽和醛，與氣味相關(guān)的氧化產(chǎn)物有醛類(lèi)、酮類(lèi)

6、以及呋喃類(lèi)物質(zhì);隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)前期生成的主要是揮發(fā)性物質(zhì)，反應(yīng)后期生成的主要是非揮發(fā)性物質(zhì)。
　　4、論文研究了不同抗氧化劑的抗氧化效果。結(jié)果表明:在阿魏酸、茶多酚、芝麻酚和α-VE四種天然抗氧化劑中，抗氧化效果最好的是芝麻酚;在TBHQ、BHA、BHT、1010四種合成抗氧化劑中，抗氧化作用效果最好的是TBHQ; BHA、BHT、1010的抗氧化性能相近，其中TBHQ、BHA、BHT是酚類(lèi)物質(zhì)，對(duì)生物柴油酸值影響較大，BH

7、T與1010以1∶1復(fù)配，不僅提高了抗氧化性能，而且可以降低抗氧化劑對(duì)生物柴油酸值的影響，抗氧化劑BHT/檸檬酸/丙二醇、TBHQ/檸檬酸/丙二醇、鄰苯二胺/沒(méi)食子酸抗氧化劑間復(fù)配均表現(xiàn)了一定的正協(xié)同關(guān)系。
　　5、放置較長(zhǎng)時(shí)間的生物柴油的氧化穩(wěn)定性遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，論文考察了添加抗氧化劑、蒸餾純化、和新制的生物柴油混合等措施對(duì)其氧化穩(wěn)定性提高的影響。結(jié)果表明:添加抗氧化劑、蒸餾純化對(duì)久置生物柴油氧化穩(wěn)定性的提高效果不明顯，和新制