文 献 综 述

固体酸催化剂制备脂肪酸甲酯

目前，工业和运输业日益发达，人类对于柴油的需求与日俱增，因此人们将面对柴油燃烧后的排放物对大气的污染和石油日渐枯竭等难题。而生物柴油正是人们可以用来代替普通柴油的低污染可再生的能源。

生物柴油作为一种新型绿色环保能源，与传统的石化柴油相比，具有闪电高、含硫量低、十六烷值高、运输安全性好和可再生等优点[1]。

然而生物柴油制备成本中原料油的成本占70%，利用高酸价的废弃油脂制备生物柴油可以减轻废油带来的环境污染，降低生物柴油的制备成本。对于这类原料油，人们通常采用”两步法”的生产工艺，即先用酸催化剂将废油脂中的脂肪酸(FAs)通过酯化反应转化为脂肪酸甲酯，再利用碱催化剂将油脂通过转酯化反应转化成生物柴油。传统催化剂通常为均相催化剂，如KOH，NaOH，浓硫酸等，但是存在废水处理及副产物使原料的利用率低下等问题。其中运用最广泛的浓硫酸，其主要缺点是产物与催化剂分离困难、设备腐蚀和环境污染严重等问题[2,3]。因此，采用非均相固体催化剂是生物柴油制备工艺的未来发展方向。

1.1 脂肪酸甲酯

1.1.1脂肪酸甲酯制备的意义

脂肪酸甲酯是来自可再生原料(例如植物油、动物脂肪等)的长链脂肪酸形成的单烷基酯,可使用在压缩机或柴油机上。脂肪酸甲酯可再生,并且能降低空气污染物如CO、碳氢化合物、SOX 和芳香烃的排放,降低CO2排放,帮助CO2循环。由于目前石油短缺和柴油燃烧后的大气污染问题,脂肪酸甲酯成为柴油的良好替代品[4]。

1.1.2脂肪酸甲酯的制备方法

目前制备脂肪酸甲酯的方法主要有四种:稀释、热裂解、微乳化、酯化法以及酯交换。