毕业论文课题相关文献综述

游离脂肪酶催化大豆油合成生物柴油的研究

当今世界主要以油料作物、油料水生植物、油料林木果实以及废餐饮油、动物油脂等作为原料合成生物柴油[1]（通过酯交换反应或酯化反应合成的脂肪酸单酯[2]）。制备生物柴油现在也有一个新的方向即通过生物酶催化法制备生物柴油。在制备生物柴油时，生物酶催化比法酸碱催化法，条件更温和、环境更友好[3]，并且微生物的生长周期较短，环境对其影响较小，适应大规模生产。本课题以游离脂肪酶CAL-B为催化剂，以精制大豆油和甲醇为反应底物，对游离脂肪酶CAL-B催化大豆油的转酯化过程中的关键因素进行优化，以促进游离脂肪酶在生物柴油生产中的应用。本文就生物柴油、游离脂肪酶CAL-B作一综述。

1生物柴油

脂肪酸甲酯(FAME)是一种长链脂肪酸形成的单烷基酯，一般是由各种动植物油脂,与甲醇经酯化反应制备而成，是最重要的脂肪酸酯之一，是重要的化工中间体。脂肪酸甲酯作为生物柴油的主要成分，在面临能源危机的今天，作为可替代石化柴油的清洁燃料，脂肪酸甲酯具有广阔的市场前景[4]。1896年德国工程师狄塞尔(Rudolphdiesel，1858-1913)成功研制出以花生油为燃料的力点火式内燃机柴油机。到了1988年，德国聂尔公司利用菜籽油制成了生物柴油，但其应用引起发动机内沉积较多，导致润滑油变质、排放性能不理想、活塞环卡死、喷油嘴结碳和活塞环卡死等问题[5]。1983年美国和德国等国的科学家研究了采用脂肪酸甲酯或乙酯代替柴油作燃料,即采用动物或植物油脂与甲醇或乙醇进行反应合成脂肪酸单酯代替柴油,这种改性后的油脂(脂肪酸低碳醇酯)有着与柴油十分相似的理化性质[6]。1984年，德国和美国的科学家采定义凡是以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂，以及动物油脂、废餐饮油脂等为原料，通过酯交换工艺制成的甲酯或乙酯燃料都称为生物柴油。目前生物柴油的工业生产均采用化学法,这种方法存在醇必须大大过量、能耗高、产物难于回收和废碱液污染环境等缺点[7]。

生物柴油的主要成分为油酸、亚油酸、硬脂酸、软脂酸等长链饱和、不饱和脂肪酸

同碳数较低的醇酯化形成的酯类化合物[8]。与石化柴油相比其冷凝点、硫含量更低，密度、粘度闪点更大，1Kg燃料按化学计算法的最小空气耗量更少，虽然其热值较石化柴油略低，但其生物分解率比石化柴油高，水危害等级较低。其具有以下基本性质：

(1)燃烧性能良好。其可燃性（十六烷值）大于56，燃烧性好于石化柴油。燃烧残留物呈微酸性对发动机机油和催化剂的影响较小。

(2)环保性优良。生物柴油的生物分解率高；生物柴油中硫含量小于0.001，硫化物的排放量较石化柴油第低，最多可减少70%；由于生物柴油含氧量高，其排烟量低，就一氧化碳排放量而言，生物柴油减少约10%，最大时可减少至95%；生物柴油中无芳香族烷烃，可降低对人体的损害(可降低90%的空气毒性，降低94%的患癌率)。

(3)润滑性能良好。降低机械磨损，使机械使用寿命延长。

(4)使发动机启动温度降低。其冷滤点可达-20℃。