Phản ứng rượu hóa dầu đậu nành xúc tác axit

Journal of the American Oil Chemists' Society - Tập 81 - Trang 415-420 - 2004
Michael J. Goff1, Nicholas S. Bauer1, Shailesh Lopes1, William R. Sutterlin1, Galen J. Suppes1
1Department of Chemical Engineering, University of Missouri, Columbia

Tóm tắt

Nhằm tăng cường việc sử dụng chất béo và dầu có nồng độ FFA cao, các chất xúc tác axit đã được nghiên cứu ở nhiệt độ cao để xác định hiệu quả của chúng dưới các điều kiện vận hành khác nhau. Phản ứng rượu hóa dầu đậu nành xúc tác axit sử dụng axit sulfuric, axit hydrochloric, axit formic, axit acetic và axit nitric đã được đánh giá với nồng độ 0,1 và 1 wt% ở nhiệt độ 100 và 120°C trong các ống nghiệm kín, nhưng chỉ có axit sulfuric là hiệu quả. Các nghiên cứu động học ở nhiệt độ 100°C, với xúc tác axit sulfuric 0,5 wt% và tỷ lệ stoichiometry metanol chín lần đã cho kết quả chuyển hóa TG >99 wt% trong 8 giờ và nồng độ FFA dưới 0,8 wt% trong thời gian dưới 4 giờ. Điều kiện phản ứng gần 100°C với nồng độ 0,1 đến 0,5 wt% được xác định là cung cấp chuyển hóa cần thiết trong chu kỳ lô 24 giờ mà không làm tối màu sản phẩm, điều này thường xảy ra với nhiệt độ cao và nồng độ xúc tác lớn. Khí oxy/không khí có trong các ống nghiệm phản ứng tại thời điểm bắt đầu phản ứng không đủ để làm đổi màu sản phẩm, nhưng sản phẩm sẽ bị tối màu nếu không khí môi trường tiếp xúc với hỗn hợp phản ứng. Sự hiện diện của một lượng nhỏ thép không gỉ đã làm giảm đáng kể tỷ lệ chuyển hóa.

Từ khóa

#axit sulfuric #rượu hóa #dầu đậu nành #xúc tác axit #chuyển hóa TG

Tài liệu tham khảo

Suppes, G.J., M.J. Goff, and s. Lopes, Latent Heat Characterisitics of Fatty Acid Derivatives Pursuant Phase Change Material Applications, Chem. Eng. Sci. 58:1751–1763 (2003). Bradsha, G.B., and W.C. Meuly, Preparation of Detergents, U.S. Patent 2,360,844 (1944). Feuge, R.O., and T. Gros, Modification of Vegetable Oils. VII. alkali-Catalyzed Interesterification of Peanut Oil with Ethanol, J. Am. Oil Chem. Soc 26:97–102 (1949). Freedman, B., and E.H. Pryde, Fatty Esters from Vegetable Oils for Use as a Diesel Fuel, in Vegetable Oil Fuels—Proceedings of the International Conference on Plant and Vegetable Oils as Fuels (Fargo, North Dakota, 2–4, Augus, 1982), American Society of Agricultural Engineers, St. Joseph, MI, 1982, pp. 117–122. Kusy, P.G., Transesterification of Vegetable Oils for Fuels, in ——Ibid.,, pp. 127–137. Knothe, G., R.O. Dunn, and M.O. Bagby, The Use of Vegetable Oils and Their derivatives as Alternative Diesel Fuels, in Fuels and Chemical from Biomass, edited by B.C. Saha and J. Woodward, American Chemical Society, Washington DC, 1977, pp. 172–208. Suppes, G.J., K. Bockwinkel, S. Lucas, J.B. Botts, M.H. Mason, and J.A. Heppert, Calcium Carbonate Catalyzed Alcoholysis of Fats and Oils, J. Am. Oil Chem. Soc. 78:139–145 (2001). Byense, C.R., H. Hinnekens, and J. Marten, Process for Transesterification of Carboxylic Acid Esters Using a Heterogeous Catalyst, European Patent 94-19941109 (1994). Suppes, G.J., M.A. Dasari, E.J. Doskocil, P.J. Mankidy, and M.J. Goff. Transesterification of Soybean Oil with Zeolite and Metal Catalysts, Appl. Catal. A 257:213–223 (2004). Canakci, M., and J. Van Gerpen, Biodiesel Production from Oils and Fats with High FFAs, Trans. ASAE 44:1429–1436 (2001). Kawahara, Y., and T. Ono, Process for Producing Lower Alcohol Esters of Fatty Acids, U.S. Patnet 4, 164, 506 (1979). Markley, K.S., Esters and Esterification, in Fatty Acids: Their Chemistry, Properties, Production, and Uses, edited by K.S. Markley, Interscience Publishers, New York, 1961, p. 775. Schwab, A.W., M.O. Bagby, and B. Feedman, Preparation and Properties of Diesel Fuels from Vegetable Oils, Fuel 66:1372–1378 (1987). Liu, K., Preparation of Fatty Acid Methyl Esters for Gas Chromatographic Analysis of Lipids in Biological Materials, J. Am. Oil Chem. Soc. 71:1179–1187 (1994). Freedman, B., E.H. Pryde, and T.L. Mounts, Variables Affecting the Yields of Fatty Esters from Transesterified Vegetable Oils, ——Ibid. 61:1638–1643 (1984). Haas, M.J., P.J. Michalski, S. Runyon, A. Nuñez, and K.M. Scott, Production of FAME from Acid Oil, a By-product of Vegetable Oil Refining. ——Ibid. 80:97–102 (2003) Dasari, M.A., M.J. Goff, and G.J. Suppes, Non-catalytic Alcoholysis Kinetics of Soybea Oil, ——Ibid.:189–192 (2003). Dean, J.A., Lange's Handbook of Chemistry, 13th edn., McGraw-Hill, New York, 1985, pp. 5–14-5–39. Kulkarni, A.S., R.R. Khotpal, R.L. Mehta, and H.A. Bhakare, Studies in Sulfation and Sulfonation of Some Semi-drying Oils, PaintIndia 41:41–42 (1991).