曹偉
就在“地溝油”大量回流餐桌而成為國內社會公害時,廣州市第二中學的李宇軒同學卻讓“地溝油”脫胎換骨,搖身變成綠色環(huán)保的“潤滑劑”。地溝油的再利用真是不可小覷。
平日喜歡新鮮事物的李宇軒發(fā)現,近年在歐盟市場興起了性能優(yōu)良且可生物降解的、可以替代傳統石油潤滑油的生物潤滑油。所以就萌生了用“地溝油”制備潤滑油這一想法。
在3位指導老師的幫助下,李宇軒通過“地溝油”在固體酸催化酯化反應得到甘油酯,甘油酯通過和甲醇酯交換反應得到脂肪酸甲酯和副產品甘油,副產品甘油返回酯化反應成為甘油原料。再以脂肪酸甲酯和三羥甲基丙烷為原料,經酯交換反應可制備生物潤滑油基礎油。通過比較轉化率和反應混合物中含量,探討了催化劑種類、催化劑用量、反應時間、反應溫度和反應物摩爾比對反應的影響。最佳合成條件為:催化劑為三羥甲基丙烷鉀,催化劑添加量摩爾比為0.02:1,反應溫度128℃,反應1小時后的摩爾比為4:1,反應壓力為300Pa。此條件下,脂肪酸甲酯的轉化率為為91.78%,反應混合物中三羥甲基丙烷脂肪酸三酯含量為90.11%。經分子蒸餾分離純化后終產品三羥甲基丙烷脂肪酸三酯含量為97.02%。
項目的創(chuàng)新如下:
1.本項目可以為我國“地溝油”提供一條高值化的技術途徑,杜絕潲水油非法流入餐桌,從源頭上消除危害人民健康的食品安全隱患。
2.獲得了一種新型可生物降解、環(huán)境友好的生物潤滑油產品,符合國家十二五規(guī)劃對環(huán)保提出的要求,有利于建設資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會。制備的生物潤滑油(三羥甲基丙烷脂肪酸三酯)指標達到了潤滑油的標準(經權威機構檢測數據),且性能優(yōu)異。
3.生物可降解性是比較復雜問題,本項目采取酯交換這一生物潤滑油最重要的生產方法,并優(yōu)化了相關工藝。在這樣的條件下,得到的最終產品三酯含量大于95%,指標達到了潤滑油的標準。
4.與傳統礦物潤滑油相比,“地溝油”分子酯構合成的綠色生物潤滑油具有易降解、無毒、可再生、環(huán)境污染小等特點,可廣泛應用于森林機械、水上機械、食品加工機械和對溫度、壓力要求不高的其他機械,可有效地防止環(huán)境的二次污染,提高資源利用率。本項目前景廣闊,不考慮其他成本下的數值,可獲得4 500元/噸的毛利潤。