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在无催化剂条件下,以重质松节油为溶剂、气相色谱(GC)与气相色谱-质谱联用(GC-MS)为分析测试方法,采用自制高温高压反应装置进行超/亚临界甲醇与黑松香反应制备生物柴油的基础研究,主要研究内容如下:设计单因素和正交实验,以黑松香酯化率为评价指标,考察不同因素对超/亚临界甲醇与黑松香酯化反应的影响,确定最优反应条件为:反应温度613K,反应压力10~12MPa,反应时间3h,黑松香/重油质量比1:1.2,黑松香/甲醇质量比1:1,搅拌转速200r·min-1,黑松香平均酯化率达94.54%。采用GC与GC-MS分析法,在线跟踪测定反应体系的组成及含量,探讨反应过程机理,构建体系反应网络。结果表明,在超临界甲醇与黑松香反应的最优反应条件下,主要进行黑松香二萜树脂酸与甲醇的甲酯化反应,并伴随有歧化、异构和裂解等副反应发生;倍半萜烯大部分并未参与反应,仅少量组成发生了异构、重排和裂解等反应。以黑松香主要组成枞酸为模型化合物,选取枞酸与甲醇的酯化为探针反应,采用基团贡献法对枞酸与甲醇酯化反应进行了热力学分析,计算了473~653K、0.1~20MPa反应体系的反应焓变、熵变、Gibbs自由能变、平衡常数及平衡转化率,探讨了温度与压力对酯化反应的影响,并将不同条件下超/亚临界甲醇与黑松香反应的实际酯化率与基团贡献法热力学分析计算结果进行比较。结果表明枞酸与甲醇的甲酯化反应焓变为-46.31~-10.10kJ·mol-1,反应为放热反应;反应Gibbs自由能变为-53.26~-25.49kJ·-mol-1,反应为自发过程;标准压力下反应平衡常数为136.32~748.89,5~20MPa下反应平衡常数为1.1×104-3.2×104,超临界甲醇条件下,黑松香酯化率的实验值与热力学计算值相对偏差为3.26%~4.02%,基团贡献法热力学计算值与实验结果相一致。采用积分法并结合Hooke-Jeeves模式搜索对反应动力学进行分析,在573~613K温度范围内黑松香与超临界甲醇的反应级数呈现为1.42~1.62,平均反应级数为1.51,表观活化能为81.36kJ·mol-1,指前因子为5.65×105s-1,动力学模型计算值与实验数据吻合良好。按照国标要求对黑松香基生物柴油的各项理化性能进行检测,并对其复配性能进行研究,结果表明黑松基生物柴油调和燃料(B5)的各项理化性能指标均达到或者优于GB/T25199-2010《生物柴油调和燃料(B5)》标准要求,黑松香基生物柴油可以满足作为石化柴油替代产品的品质要求。