[發明專利]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

• 申請號: 202110312043.3
• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN113019465B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 石健君
• 申請（專利權）人: 湖北碧美新能源科技有限公司
• 主分類號: B01J31/28
• 分類號: B01J31/28;B01J23/78;B01J37/02;B01J37/08;C10L1/12;C10L1/188;C10L1/19;C10L1/24;C10L10/00
• 代理公司: 武漢經世知識產權代理事務所(普通合伙) 42254
• 代理人: 邱雨家

本發明提供一種生物柴油的固體酸催化劑，按重量份數計，包括堿木質素50份、磷酸50?60份、濃硫酸30?40份、2?氧代?1,5?戊二酸10?15份。本發明的目的在于提供一種綠色清潔、催化活性高、生物柴油收率高的固體酸催化劑及制備生物柴油的方法。

技術領域

本發明涉及生物柴油制備技術領域，特別涉及一種生物柴油的固體酸催化劑及制備生物柴油的方法。

背景技術

生物柴油是通過植物油(如大豆油、花生油、菜籽油等)、廢棄的餐飲油和動物脂肪等原料中的脂肪酸甘油三酯，與低鏈醇(主要是甲醇)通過酯交換反應而制取的以脂肪酸單酯為主的新型燃料，主要由含有14～24個偶數碳原子的長鏈脂肪酸甲酯組成，其中飽和脂肪酸甲酯主要為C_14∶0～C_24∶0，不飽和脂肪酸甲酯主要為C_16∶1～C_22∶1、C_18∶2～C_20∶2和C_18∶3。

生物柴油是一種清潔的可再生資源，有“綠色柴油”之稱，其性能與普通柴油非常相似，是優質的石化燃料替代品。生物柴油中幾乎不含硫，柴油機在使用時硫化物排放極低，尾氣中顆粒物含量及CO排放量分別約為石化柴油的20％、10％，具有優良的環保性能；生物柴油的黏度大于石化柴油，可降低發動機缸體、噴油泵和連桿的磨損率，延長使用壽命；生物柴油中氧含量高，十六烷值高，具有良好的燃燒性能；生物柴油的閃點遠高于石化柴油，在運輸及儲存過程中較為安全；生物柴油具有良好的可降解性，不會危害人體健康及污染環境。生物柴油因具有可再生、易生物降解、無毒、含硫量低等優點，既可以單獨做燃料使用，也可以與石化柴油調合使用，這種混合燃料不但改善了柴油機的排放特性，還能提高柴油的潤滑性，降低磨損。

但是目前由植物油、廢棄的餐飲油和動物脂肪等原料酯交換反應中催化反應不夠活躍以至于生物柴油產物的收率仍然不高，生物柴油的儲存穩定性仍不高的現狀。

因此，需要研究一種綠色清潔、催化活性高、生物柴油收率高的固體酸催化劑及制備生物柴油的方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種綠色清潔、催化活性高、生物柴油收率高的固體酸催化劑及制備生物柴油的方法。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種生物柴油的固體酸催化劑，按重量份數計，包括堿木質素50份、磷酸50-60份、濃硫酸30-40份、2-氧代-1,5-戊二酸10-15份。

作為本發明的進一步設置，還包括異硬脂醇阿魏酸酯5-10份。

作為本發明的進一步設置，還包括BaFeO33-5份。

作為本發明的進一步設置，所述磷酸的質量分數為80％-85％。

作為本發明的進一步設置，所述BaFeO3為4d立方鈣鈦礦結構。

本發明還提供一種固體酸催化劑制備生物柴油的方法，包括以下步驟：

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

步驟S2：制備固體酸催化劑：(1)將堿木質素浸漬入磷酸、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，浸漬一段時間，再干燥備用；(2)將干燥后的堿木質磷酸混合物置于石英反應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制備的預處理后的廢油備加入反應釜中，經過預酯化和酯交換反應，反應一段時間后，反應結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。