發(fā)布時(shí)間：2020-11-13 17:05

　　 日趨嚴(yán)重的能源問題推動(dòng)了可再生能源“生物柴油”在歐美的大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn),我國(guó)《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》具體的發(fā)展目標(biāo)是:“生物柴油的產(chǎn)值在2020年達(dá)到200萬(wàn)噸/年”。迅速發(fā)展的生物柴油市場(chǎng)使其生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)物“生物質(zhì)甘油”出現(xiàn)“相對(duì)過�！�,為生物質(zhì)粗甘油尋找新的利用途徑已備受關(guān)注。研究表明可以考慮將甘油催化制備叔丁基甘油醚反應(yīng)體系的原料、產(chǎn)物以及副產(chǎn)物經(jīng)過處理后與汽油組成甘油醚類調(diào)和燃料,另辟生物質(zhì)粗甘油利用的新途徑。甘油醚類調(diào)和燃料在利用過程中理化性能指標(biāo)要求高,但甘油醚類調(diào)和燃料組份多,因此理清甘油醚類調(diào)和燃料的各組份與理化性能指標(biāo)之間的內(nèi)在關(guān)系能很好地指導(dǎo)甘油醚類調(diào)和燃料的制備和利用�；�于此本文從以下三個(gè)方面開展了研究:1、運(yùn)用實(shí)驗(yàn)室自制催化劑,催化叔丁醇與甘油反應(yīng)生成生物質(zhì)甘油醚體系,并以此制備了甘油醚-汽油調(diào)和燃料與甘油醚-乙醇-汽油調(diào)和燃料兩種生物質(zhì)調(diào)和燃料,并檢測(cè)了調(diào)和燃料的運(yùn)動(dòng)粘度、密度、閃點(diǎn)、低熱值等理化性質(zhì),通過對(duì)基本的燃料性能指標(biāo)與溶解性、穩(wěn)定性的研究,找到了性能優(yōu)良的生物質(zhì)甘油醚調(diào)和燃料。2、本文基于化合物分子拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的距離矩陣,運(yùn)用相對(duì)鍵強(qiáng)和Rt與支化度參數(shù)gi修飾距離矩陣建立了擴(kuò)展距離矩陣指數(shù)W,運(yùn)用平衡電負(fù)性X修飾距離矩陣建立了平衡電負(fù)性指數(shù)E。再根據(jù)單拓?fù)渲笖?shù)W、E與優(yōu)化過的Grumberg-Nissan公式構(gòu)建了兩個(gè)新的混合拓?fù)渲笖?shù)GW,GE。3、運(yùn)用混合拓?fù)渲笖?shù)GW,GE對(duì)甘油醚-汽油調(diào)和燃料與甘油醚-乙醇-汽油調(diào)和燃料的理化性質(zhì)(密度、運(yùn)動(dòng)粘度、低熱值)進(jìn)行回歸分析,建立了 12個(gè)QSPR模型,比較分析了不同性質(zhì)模型之間的差別,并經(jīng)過內(nèi)部檢驗(yàn)與留一法外部檢驗(yàn),對(duì)所建立模型進(jìn)行分析,除去三組分調(diào)和燃料運(yùn)動(dòng)粘度的QSPR模型,其余11組模型回歸系數(shù)均高于0.99,所建模型皆具有良好的穩(wěn)定性與預(yù)測(cè)性,能較好的反映生物質(zhì)調(diào)和燃料的相關(guān)理化性質(zhì)的變化規(guī)律。本文制備了甘油醚類調(diào)和燃料并運(yùn)用拓?fù)渲笖?shù)法建立了 QSPR模型,較好的模擬預(yù)測(cè)了甘油醚類調(diào)和燃料的理化性質(zhì),有不錯(cuò)的應(yīng)用與理論研究意義。
【學(xué)位單位】：長(zhǎng)沙理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TK6
【部分圖文】：

、題，同時(shí)化石燃料并非是可再生能源，人類大規(guī)模的使用己經(jīng)造成了能源的短缺與匱供求關(guān)系的矛盾日益嚴(yán)重，在我國(guó)制定的能源規(guī)劃中２０２０年對(duì)燃油的需求規(guī)模將增到５億噸左右，并且其中的６０％以上要依賴進(jìn)口，因此這種狀況也對(duì)我國(guó)的能源安狀產(chǎn)生嚴(yán)重的威脅，改善能源應(yīng)用現(xiàn)狀迫在眉睫［１］。進(jìn)入２１世紀(jì)以來，越來越多的新源被人們發(fā)現(xiàn)并使用，如：生物質(zhì)能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能等。新能源的使用逐漸緩解了現(xiàn)今能源緊張的情況，其中作為綠色可再生能源的生物質(zhì)能，具有可再生、原分布廣泛且豐富、清潔、低碳等眾多優(yōu)點(diǎn)，其被人類廣泛的研究與應(yīng)用［２］。??生物柴油作為生物質(zhì)能的重要部分，自然也得到較大的推廣，在一些歐美國(guó)家，產(chǎn)能己經(jīng)達(dá)到了?３００萬(wàn)噸以上，中國(guó)在２０２０年計(jì)劃達(dá)到２００萬(wàn)噸左右的產(chǎn)能，其增速度非常之快。生物柴油是動(dòng)植物油脂與醇類物質(zhì)進(jìn)行酯交換反應(yīng)而生成的脂肪酸烷酯類物質(zhì)，隨著生物柴油的研究與大規(guī)模的生產(chǎn)制造，酯交換反應(yīng)之中產(chǎn)生的副產(chǎn)物物質(zhì)甘油逐漸過剩，生物質(zhì)甘油如何有效地利用，提升生物質(zhì)甘油的經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值，成為當(dāng)代研宄的重點(diǎn)［３＿４］。??

ＣＨ２ＯＯＣＲ３?ＣＨ２ＯＨ?Ｒ３ＣＯＯＣＨ３??圖１．１酯交換反應(yīng)方程式??現(xiàn)今生物質(zhì)甘油主要有兩種利用方法：１、將生物質(zhì)甘油進(jìn)行提純，獲得精制后的??純甘油。然而生物質(zhì)甘油是微黃、低毒的粘稠液體，其中含有不少的雜質(zhì)，因此提純生??１??

?嚴(yán)??ＨＯ＾ＯＨ?Ａ?ｏｒ?ｆ?Ａ，?Ｘ〇Ｈ?〇ｒ?／〇，??圖１．２甘油與異丁烯反應(yīng)制備甘油醚反應(yīng)機(jī)理圖??Ｌｅｅ等研究了五種不同的催化劑對(duì)甘油醚的制備反應(yīng)的影響情況。研宄發(fā)現(xiàn)５種??催化劑皆能較好的生成單叔丁基甘油醚，但多叔丁基甘油醚的產(chǎn)率卻相對(duì)較低。其中離??子交換樹脂Ａ－１５的催化效果最佳。運(yùn)用銀離子與鋁離子對(duì)Ａ－１５進(jìn)行改性，能夠提升多??叔丁基甘油醚的產(chǎn)量。??Ｆ．?Ａｒｅｎａ與Ｆ．?？１１＾６１＇１等［１１］對(duì)２中離子交換樹脂在叔丁醇與甘油的反應(yīng)之中的催化??性能進(jìn)行比較研宄。經(jīng)過試驗(yàn)檢驗(yàn)得到Ａ－１５離子交換樹脂的催化性能最好，并通過分??２??
【參考文獻(xiàn)】

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