[發(fā)明專利]一種生物柴油的固體酸催化劑及制備生物柴油的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110312043.3
• 申請(qǐng)日: 2021-03-24
• 公開（公告）號(hào): CN113019465B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石健君
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北碧美新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): B01J31/28
• 分類號(hào): B01J31/28;B01J23/78;B01J37/02;B01J37/08;C10L1/12;C10L1/188;C10L1/19;C10L1/24;C10L10/00
• 代理公司: 武漢經(jīng)世知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 42254
• 代理人: 邱雨家

1.一種制備生物柴油的固體酸催化劑，其特征在于，按重量份數(shù)計(jì)，包括堿木質(zhì)素50份、磷酸50-60份、濃硫酸30-40份、2-氧代-1,5-戊二酸 10-15份，異硬脂醇阿魏酸酯 5-10份，BaFeO₃ 3-5份，所述BaFeO₃為4d立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)；

采用所述的制備生物柴油的固體酸催化劑來制備生物柴油的方法包括以下步驟：步驟S1：餐飲廢油預(yù)處理：將餐飲廢油過濾，將固體雜質(zhì)除去，用熱水冼滌2-3次除去水溶性雜質(zhì)，然后通過干燥除去水分，制備成預(yù)處理后的廢油備用；

步驟S2：制備固體酸催化劑：（1）將堿木質(zhì)素浸漬入磷酸、濃硫酸、2-氧代-1,5-戊二酸、異硬脂醇阿魏酸酯和BaFeO₃組成的活化劑中，浸漬一段時(shí)間，再干燥備用；（2）將干燥后的堿木質(zhì)磷酸混合物置于石英反應(yīng)管中采用活化熱處理后；（3）采用熱的去離子水洗滌除去活化劑，洗滌后的產(chǎn)物在高溫下烘干得到固體酸催化劑；

步驟S3：將步驟S2制備的固體酸催化劑、甲醇及步驟S1制備的預(yù)處理后的廢油備加入反應(yīng)釜中，經(jīng)過預(yù)酯化和酯交換反應(yīng)，反應(yīng)一段時(shí)間后，反應(yīng)結(jié)束后通過采用減壓蒸餾的方式出去多余的甲醇，干燥得出制備得到所需的生物柴油。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備生物柴油的固體酸催化劑，其特征在于，所述磷酸為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%-85%的磷酸。

3.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體酸催化劑制備生物柴油的方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟S1：餐飲廢油預(yù)處理：將餐飲廢油過濾，將固體雜質(zhì)除去，用熱水冼滌2-3次除去水溶性雜質(zhì)，然后通過干燥除去水分，制備成預(yù)處理后的廢油備用；

步驟S2：制備固體酸催化劑：（1）將堿木質(zhì)素浸漬入磷酸、濃硫酸、2-氧代-1,5-戊二酸、異硬脂醇阿魏酸酯和BaFeO₃組成的活化劑中，浸漬一段時(shí)間，再干燥備用；（2）將干燥后的堿木質(zhì)磷酸混合物置于石英反應(yīng)管中采用活化熱處理后；（3）采用熱的去離子水洗滌除去活化劑，洗滌后的產(chǎn)物在高溫下烘干得到固體酸催化劑；

步驟S3：將步驟S2制備的固體酸催化劑、甲醇及步驟S1制備的預(yù)處理后的廢油備加入反應(yīng)釜中，經(jīng)過預(yù)酯化和酯交換反應(yīng)，反應(yīng)一段時(shí)間后，反應(yīng)結(jié)束后通過采用減壓蒸餾的方式出去多余的甲醇，干燥得出制備得到所需的生物柴油。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固體酸催化劑制備生物柴油的方法，其特征在于：所述步驟S2中活化熱處理的過程為先以10℃/min的升溫速度加熱至500-600℃，保溫2-3h，然后以10℃/min的降溫速度降溫至400-500℃保溫至0.5-1h，然后以10℃/min的速度降溫至25-30℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固體酸催化劑制備生物柴油的方法，其特征在于：所述活化熱處理過程中氮?dú)獾拇祾咚俾蕿?00ml/min。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固體酸催化劑制備生物柴油的方法，其特征在于：所述步驟S3中預(yù)酯化和酯交換反應(yīng)的反應(yīng)溫度為90-100℃，反應(yīng)時(shí)間為5-6h。