|
|
d-optimal design optimization for esterification of palm fatty acids distillate with polyhydric alcohols for biolubricants production
|
|
|
|
|
نویسنده
|
ahmed jumaah majd ,salih nadia ,salimon jumat
|
منبع
|
iranian journal of chemistry and chemical engineering - 2022 - دوره : 41 - شماره : 5 - صفحه:1657 -1672
|
چکیده
|
Plant-based bio-lubricant is crucial to be developed and adopted by many industries. this is due to the presence of toxicity risk, climate change, energy security as well green-environmental approach issues. the utilization of palm oil processing industries’ by-product, palm fatty acid distillate (pfad-based bio-lubricants is one way of a green environment approach. a synthesis of polyol esters based on pfad for bio-lubricants was carried out. the esterification of pfad with high-degree polyhydric alcohols trimethylolpropane (tmp), di-trimethylopropane (di-tmp), pentaerythritol (pe), and di-pentaerythritol (di-pe) in the presence of sulphuric acid (h2so4) catalyst have been performed. the optimization of the esterification reaction process was evaluated using a d-optimal design based on three reaction parameters; h2so4 concentration (%) for the catalyst, esterification time (h), and esterification temperature (°c). the chemical structure of the synthesized polyol esters was characterized and confirmed by using ft-ir and nmr (1 h and 13 c) spectroscopies. the results showed that pfad-based polyesters of pfad-tmp ester successfully produced high yields of 93% compared to others. the synthesized pfad-based polyesters showed good lubrication properties with high viscosity indices in the range of 141-187, pour points (-5 to 5 °c), flash points (230-360 °c), and oxidative stability temperature (188-301 °c), respectively. the ester functional group present in the chemical structure of pfad-based polyesters showed a positive impact on the lubrication properties. the study indicated that pfad-based polyesters are plausible to be used in industrial bio-lubricant applications.
|
کلیدواژه
|
palm fatty acid distillate; d-optimal design; biolubricants; response surface methodology
|
آدرس
|
universiti kebangsaan malaysia, faculty of science and technology, department of chemical sciences, malaysia, universiti kebangsaan malaysia, faculty of science and technology, department of chemical sciences, malaysia, universiti kebangsaan malaysia, faculty of science and technology, department of chemical sciences, malaysia
|
پست الکترونیکی
|
jumatsal@gmail.com
|
|
|
|
|
|
|
|
|
بهینهسازی طراحی d-optimal برای استریسازی تقطیر اسیدهای چرب پالم با الکلهای پلیهیدریک برای تولید روانکنندههای زیستی
|
|
|
Authors
|
جوماح مجد ,سلیح نادیا ,سالیمون جومات
|
Abstract
|
روان کننده های زیستی گیاهی برای توسعه و استفاده از بسیاری از صنایع بسیار مهم است. این به دلیل وجود خطر سمیت، تغییرات آب و هوا، امنیت انرژی و همچنین مسائل رویکرد سبز-محیطی است. استفاده از فرآورده جانبی صنایع فرآوری روغن پالم، تقطیر اسید چرب پالم (بیولورکنندههای مبتنی بر pfad یکی از روشهای رویکرد محیط سبز است. سنتز استرهای پلیال مبتنی بر pfad برای روانکنندههای زیستی انجام شد. استریسازی pfad با پلیهیدریک درجه بالا انجام شد. الکل های تری متیلول پروپان (tmp)، دی تری متیل پروپان (di-tmp)، پنتا اریتریتول (pe) و دی پنتا اریتریتول (di-pe) در حضور کاتالیزور اسید سولفوریک (h2so4) انجام شده است.بهینه سازی فرآیند واکنش استری شدن انجام شد. با استفاده از طرح d-بهینه بر اساس سه پارامتر واکنش، غلظت h2so4 (%) برای کاتالیزور، زمان استریسازی (h) و دمای استریسازی (°c) ارزیابی شد. ساختار شیمیایی استرهای پلیال سنتز شده با استفاده از ftir و تایید شد. طیف سنجی nmr (1h و 13c) نتایج نشان داد که پلی استرهای مبتنی بر pfad از استر pfad-tmp با موفقیت در بازده بالای 93 درصد نسبت به سایرین تولید می شوند. پلی استرهای مبتنی بر خواص روانکاری با شاخص های ویسکوزیته بالا به ترتیب در محدوده 187-141، نقاط ریزش (5- تا 5 درجه سانتیگراد)، نقطه اشتعال (230-360 درجه سانتیگراد)، و دمای پایداری اکسیداتیو (301-188 درجه سانتیگراد) از خود نشان دادند. . حضور گروه عاملی استر در ساختار شیمیایی پلی استرهای مبتنی بر pfad تاثیر مثبتی بر خواص روانکاری نشان داد. این مطالعه نشان داد که پلی استرهای مبتنی بر pfad قابل استفاده به عنوان کاربرد روان کننده های زیستی صنعتی هستند.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|