[發(fā)明專利]具有規(guī)整孔道的固體堿整體催化劑及制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010589226.1
• 申請日: 2010-12-15
• 公開（公告）號: CN102039202A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖國民;高李璟;徐積武;肖洋
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: B01J35/04
• 分類號: B01J35/04;B01J27/138;C11C3/10
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 湯志武

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于生物柴油連續(xù)化生產(chǎn)的具有規(guī)整孔道的固體堿的制備方法。?

背景技術(shù)

?生物柴油主要指由可再生的動植物油脂經(jīng)酯交換反應(yīng)而得到的長鏈脂肪酸低碳醇酯，是一種理想的石化柴油替代品。

?目前工業(yè)上使用的生產(chǎn)生物柴油的方法主要是均相酸/堿催化酯交換反應(yīng)，此方法設(shè)備腐蝕大，后處理復(fù)雜，產(chǎn)生大量的廢水。固體堿催化劑具有反應(yīng)活性高，反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)物易于分離，可循環(huán)使用，對設(shè)備腐蝕小等優(yōu)點(diǎn)。中國專利CN?1664072A公開了一種利用堿或堿土金屬氧化物、負(fù)載型堿金屬及氫氧化物固體堿生產(chǎn)生物柴油的方法，反應(yīng)時間不超過4小時，酯交換反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率在95%左右。中國專利?CN?101012389A公開了一種采用Mg(OCH₃)₂、Ca(OCH₃)₂、Sr(OCH₃)₂及以其為前驅(qū)體的負(fù)載型固體堿為催化劑的制備生物柴油的方法，生物柴油的總產(chǎn)率能達(dá)到95%~98%。中國專利?CN?101642716A公開了一種堿土金屬甘油化物的固體堿催化劑。

為了改變傳統(tǒng)的間歇生產(chǎn)工藝的勞動強(qiáng)度大，反應(yīng)時間長，不易進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)量的弱點(diǎn)，研究人員不斷開發(fā)連續(xù)化生產(chǎn)生物柴油的方法。中國專利?CN?10044896C公開了一種利用固體酸催化劑和活塞流反應(yīng)器生產(chǎn)生物柴油的方法。中國專利?CN?101586041A公開了一種利用泡沫金屬填充反應(yīng)器連續(xù)制備生物柴油的裝置和方法，但是仍然是采用均相堿催化劑催化。固定床工藝可以很容易地將固體催化劑與連續(xù)化生產(chǎn)結(jié)合起來，且操作簡單，易放大。然而在通常的固定床生產(chǎn)工藝中，催化劑采用亂堆法填充在反應(yīng)器內(nèi)，由于原料油脂的黏度大，從而反應(yīng)器內(nèi)的床層壓降也遠(yuǎn)大于通常情況，因此常規(guī)的催化劑無法滿足相應(yīng)的強(qiáng)度要求；同時過大的床層壓降對反應(yīng)器的承壓能力也有較高的要求，并且增加了運(yùn)行能耗。

發(fā)明內(nèi)容

?技術(shù)問題：針對現(xiàn)有固定床反應(yīng)器中由于催化劑顆粒小，裝填之后呈無規(guī)狀態(tài)而引起的床層壓降大的問題，本發(fā)明提供一種具有規(guī)整孔道的固體堿整體催化劑及制備方法，以保證反應(yīng)物在催化劑孔道中的順利流動，從而克服由于液體無規(guī)流動引起的床層壓降，減小對催化劑強(qiáng)度的要求，提高催化劑的使用壽命，同時降低對反應(yīng)器承壓能力的要求，節(jié)省設(shè)備運(yùn)行能耗。

技術(shù)方案：本發(fā)明的具有規(guī)整孔道的固體堿整體催化劑以具有規(guī)整直孔道的蜂窩陶瓷為載體，以負(fù)載型水滑石、類水滑石固體堿為活性組分。所述蜂窩陶瓷的種類包括以堇青石、莫來石、氧化鋁、氧化鋯中的一種或幾種為主要成分的各種不同孔徑的蜂窩陶瓷；所述負(fù)載型水滑石、類水滑石固體堿為以雙金屬或多金屬水滑石、類水滑石或煅燒后的水滑石、類水滑石為載體，負(fù)載KF，NaF，CaF₂，Na₂CO₃，K₂CO₃，ZnF₂等堿金屬、堿土金屬鹽中至少一種的固體堿催化劑。

本發(fā)明提供一種所述的規(guī)整孔道的固體堿整體催化劑的制備方法是：將膠粘劑與一定粒度的負(fù)載型水滑石、類水滑石固體堿在強(qiáng)烈攪拌下混合，制備成懸浮液漿料。將所需形狀的蜂窩陶瓷載體經(jīng)預(yù)處理后，浸沒入懸浮液漿料中15~60分鐘，取出，吹去孔道間的多余液體，烘干，重復(fù)1~10次，得到負(fù)載有負(fù)載型水滑石、類水滑石固體堿的規(guī)整孔道固體堿整體催化劑。所述負(fù)載型水滑石、類水滑石固體堿的粒度為100目以上；所述膠粘劑為主要成分為鋁溶膠或水玻璃中任何一種的無機(jī)膠粘劑。

本發(fā)明提供第二種的規(guī)整孔道的固體堿整體催化劑的制備方法是：將膠粘劑與一定粒度的負(fù)載型水滑石、類水滑石固體堿在強(qiáng)烈攪拌下混合，制備成懸浮液漿料。將所需形狀的蜂窩陶瓷載體經(jīng)預(yù)處理后，浸沒入懸浮液漿料中15~60分鐘，取出，吹去孔道間的多余液體，烘干，重復(fù)1~10次。然后于300℃~800℃下煅燒1~15小時，得到煅燒后的負(fù)載有負(fù)載型水滑石、類水滑石固體堿的規(guī)整孔道固體堿整體催化劑。所述負(fù)載型水滑石、類水滑石固體堿的粒度為100目以上；所述膠粘劑為主要成分為鋁溶膠或水玻璃中任何一種的無機(jī)膠粘劑。