[發明專利]固體堿催化劑、其制備方法及應用其的生質柴油制造方法

有效

• 申請號: 201210404211.2
• 申請日: 2012-10-22
• 公開（公告）號: CN103480356A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 陳錦章
• 申請（專利權）人: 陳錦章
• 主分類號: B01J23/04
• 分類號: B01J23/04;C11C3/10
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

技術領域

本發明是有關于一種固體堿催化劑，且特別是有關于一種用于制造生質柴油的固體堿催化劑。

背景技術

石化燃料是目前世界上所使用的能源大宗，然而石化燃料有著無法重復使用、造成空氣污染、儲存量少、開采不易、價格不穩等眾多問題。相較之下，生質柴油具有生物可分解、無毒、燃燒后的氣體污染性低、儲存安全等特性，被視為是既經濟又具潛力的能源替代方案之一。

生質柴油的制造方式主要分為化學催化和生物催化，其中化學堿催化因具有高轉酯率、反應時間短等優點，是目前使用較廣的技術。而用于化學堿催化的催化劑包括液體類及固體類，當中固體堿催化劑因具有易分離、可回收等特點，較受業界歡迎。

另一方面，隨著全球的經濟開發、都市化與公共建設的推動，各種事業發展所衍生出來的廢棄物，除了可能占用大量的土地外，也須耗費巨額的清運或處理費用，不但造成了環境負荷也相對地影響環境質量。

有鑒于此，若能有效地利用各種事業廢棄物制備生質柴油制造過程中所需的固體堿催化劑，不但能減輕廢棄物處理的負擔，又能降低購買固體堿催化劑的成本，同時又有助于提供能量來源，可謂一舉數得。

發明內容

因此，本發明的一個方面的一實施方式是提供一種用于制造生質柴油的固體堿催化劑的制備方法。藉此可以廢棄物制備固體堿催化劑供生質柴油制造所用，一方面為廢棄物尋得再利用的出口并減輕廢棄物處理的負擔，一方面降低生質柴油的制造成本。

其次，本發明的一個方面的另一實施方式是提供一種生質柴油的制造方法，其使用了上述制備方法所制得的固體堿催化劑，由于固體堿催化劑是以廢棄物制備而得，可節省生質柴油制造的成本。

再者，本發明的另一方面的一實施方式是提供一種用于制造生質柴油的固體堿催化劑，其是利用上述的固體堿催化劑的制備方法所制得。

依據本發明的一個方面的一實施方式，提出一種用于制造生質柴油的固體堿催化劑的制備方法，其包含：步驟（A）提供一固體廢料做為硅源；步驟（B）將固體廢料與一固體鋰源混合研磨成一粉體；以及，步驟（C）熱處理粉體以獲得固體堿催化劑。

依據本發明一實施例，固體廢料可以是垃圾焚化爐灰渣、火力發電廠飛灰、煉鋼廠爐渣、廢玻璃、建筑廢棄混凝土塊或前述廢料任意混合的混合物。

依據本發明一實施例，固體廢料可以是一植物燃燒后的灰份，且植物可以是稻殼、稻桿、花生殼、椰子殼或前述植物任意混合的混合物。

依據本發明一實施例，固體鋰源可以是硝酸鋰、碳酸鋰、氫氧化鋰、鋰輝石、鋰云母或透鋰長石，且固體廢料與固體鋰源可以是以重量比為1：0.5至1：2.5進行混合研磨。熱處理可以是在空氣中進行鍛燒，而鍛燒溫度可以是150℃至1100℃，鍛燒時間可以是2小時至4小時。此外，固體堿催化劑的成份可以包括硅酸鋰。

依據本發明的一個方面的另一實施方式，提出一種制造生質柴油的制備方法，其包含：步驟（I）將油脂與醇類混合并加熱回流，且添加前述制備方法所制得的固體堿催化劑以進行一轉酯化反應；步驟（II）使轉酯化反應的生成物分離，并取出一酯液；以及，步驟（III）真空蒸餾酯液以去除酯液中的殘留甲醇與殘留水份，以獲得生質柴油。

本發明的優點在于：本發明以廢棄物制備的固體堿催化劑供生質柴油制造所用，能有效地利用各種事業廢棄物來制備生質柴油制造過程中所需的固體堿催化劑，不但能減輕廢棄物處理的負擔，又能降低購買固體堿催化劑的成本，同時又有助于提供能量來源，可謂一舉數得。

附圖說明

為讓本發明的上述和其它目的、特征、優點與實施例能更明顯易懂，所附附圖的說明如下：

圖1為本發明實施例8的固體堿催化劑的掃描式電子顯微鏡照片；

圖2為本發明實施例8的固體堿催化劑的XRD圖譜；

圖3為本發明實施例8的固體堿催化劑的FTIR圖譜；

圖4為本發明實施例8的固體堿催化劑應用在不同油醇摩爾比下的轉酯率變化；

圖5為本發明實施例8的固體堿催化劑應用在不同催化劑用量下的轉酯率變化；

圖6為本發明實施例8的固體堿催化劑應用在不同反應溫度下的轉酯率變化；

圖7為本發明實施例8的固體堿催化劑應用在不同反應時間下的轉酯率變化。

具體實施方式

本發明的目的在于以各種事業廢棄物制備用于制造生質柴油的固體堿催化劑，以下將說明本發明制備固體堿催化劑的較佳實施例。

實施例1