CN101708470A - 一种用于生物柴油生产的磁性固体酸催化剂制备方法 - Google Patents

一种用于生物柴油生产的磁性固体酸催化剂制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101708470A
CN101708470A CN200910114564A CN200910114564A CN101708470A CN 101708470 A CN101708470 A CN 101708470A CN 200910114564 A CN200910114564 A CN 200910114564A CN 200910114564 A CN200910114564 A CN 200910114564A CN 101708470 A CN101708470 A CN 101708470A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hours
catalyst
magnetic
solution
solid acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN200910114564A
Other languages
English (en)
Inventor
张搏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangxi Academy of Sciences
Original Assignee
Guangxi Academy of Sciences
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangxi Academy of Sciences filed Critical Guangxi Academy of Sciences
Priority to CN200910114564A priority Critical patent/CN101708470A/zh
Publication of CN101708470A publication Critical patent/CN101708470A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于生物柴油生产的磁性固体酸催化剂的制备方法，所述固体酸催化剂是以氧化锆基Fe3O4/ZrO2复合物并对其进行磺酸基改性而成。制备方法为：氯化亚铁与氯化铁混合后加氨水或氢氧化钠溶液调pH值到10～12，陈化2小时，蒸馏水冲洗至中性得磁性基质。磁性基质与氧氯化锆按比例混合，并加入适量水使氧氯化锆充分溶解，振荡均匀，用氨水或氢氧化钠溶液调pH值到10～12，陈化2小时后过滤沉淀，用去离子水充分洗涤至无Cl-，用硫酸铵或浓硫酸溶液或过硫酸铵充分浸渍4小时后，抽滤，滤饼于马弗炉500℃中焙烧3小时，即制得磁性催化剂。

Description

一种用于生物柴油生产的磁性固体酸催化剂制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于生物柴油生产的磁性固体酸催化剂的制备方法，属于油脂化工催化材料应用领域。
背景技术
生物柴油的制备技术目前主要是以化学法为主，化学法使用的催化剂主要是液态碱，如甲醇钠或氢氧化钠作为催化剂，转化效率虽然很高，但作为一种均相的催化剂，很难将其与产物分离出来。另一种催化剂是以液态酸，如浓硫酸等作为催化剂来催化转酯化反应进行生物柴油的生产，但酸催化剂反应速度慢。
随着技术的进步，也出现了许多固体催化剂的制备方法。固体催化剂由于其具有非均相反应的特点，它们能够很容易的与产物进行分离，目前，固体催化剂在生物柴油的生产上面是一个明显的发展方向。如中国专利CN101045878A利用固体酸和固体碱两步催化法生产生物柴油的方法，涉及一种生物柴油的生产工艺。该专利的优势在于其固体酸、碱催化剂在反应完成后易于分离，并可重复使用。其申请书中指其固体酸催化剂为氧化锆基固体酸，固体碱催化剂为CaO或含有碱金属氧化物的CaO(碱金属氧化物含量应小于全部含有碱金属氧化物的CaO的10％)。清华大学中国专利CN 101067091A催化剂的制备方式也是用金属氧化物制备的固体酸、碱催化剂。但专利所用到的催化剂制备材料来源更广，包括：Al2O3、TiO2、ZrO2，而不仅仅是由CaO改性而制得的。而上海三瑞化学的中国专利CN101041130A以几乎将目前已知的所有酸碱催化剂所要用到的材料全部纳入其中。张海军的中国专利CN1928016A制备以铝为基础的固体酸和固体碱催化剂。华东理工大学的中国专利CN101058743以甲醇镁为固体碱催化剂制备生物柴油。南京财经大学的中国专利CN101016474A以分子筛H-ZSM-5或氧化锆基的固体酸催化剂来进行高酸值废油的酸预脂化。大连理工大学的中国专利CN101298566A则以天然生物质：木屑、树枝、纤维素、木质素、稻壳、果元、秸杆为原料制备炭质固体酸催化剂。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺简单并且具有较高的生物柴油转化率的固体酸催化剂的制备方法。
本发明的技术方案如下：
氯化亚铁与氯化铁按1∶1～4∶1的摩尔比混合后加氨水或氢氧化钠溶液调PH值到10～12，陈化2小时后，用蒸馏水冲洗至中性，得磁性基质备用。
取磁性基质与氧氯化锆按1∶0.5～2的质量比混合，并加入适量的水使氧氯化锆充分溶解，充分振荡均匀后，用氨水或氢氧化钠溶液调PH值到10～12，陈化2小时后过滤沉淀，用去离子水充分洗涤至无Cl-，用10～50％的硫酸铵或浓硫酸溶液或过硫酸铵充分浸渍4小时后，抽滤，将滤饼于马弗炉500℃中焙烧3小时，即制得磁性催化剂。
本发明具有突出的实质性特点和进步是：
本发明所述的催化剂是以氧化锆基Fe3O4/ZrO2复合物并对其进行磺酸基改性而成，催化剂本身具有磁性，可通过外加磁场的方式将催化剂从产物中分离出来，此外还可利用外加磁场带动磁性催化剂在体系中运动，起搅拌作用，增大接触面积，微单元的扰动有利于多相体系的均相化，且该催化剂具有良好的重复使用性。
具体实施方式
下面结合技术方案详细叙述本发明的具体实施方式。
实施例1：固体酸催化剂的制备
于三颈瓶
Figure G2009101145647D0000021
称取氧氯化锆15g和FeCl210g，混合后加50ml蒸馏水溶解。然后滴加浓氨水调PH值至8-9(至碱性)，静置12小时后，过滤收集沉淀物并用蒸馏水充分洗涤至无Cl-析出为止(用硝酸银溶液进行检测，如果与硝酸银溶液混合后无沉淀产生即认为无Cl-析出)，然后用40ml硫酸溶液(0.5mol/L)在不断揽拌下浸渍2小时后干燥并研钵研细，于500℃焙烧3小时后即可。
实施例2：固体酸催化剂催化油酸酯化的效果
在三颈瓶装置中装入14g甲醇、15g油酸和2g实施例1制备的固体酸催化剂，在70℃进行酯化反应，反应3小时后得到油酸甲酯14g，酯化转化率为93.3％。
实施例3：利用废弃油脂固体酸催化制备生物柴油
1、收集一定量废弃油脂。所述废弃油脂可以采用任何主要成分为长链脂肪酸甘油脂的油，如大豆油、棕榈油、菜籽油、猪油、牛油、鱼油以及以长链脂肪酸为主要成份的废油。
2、废弃油脂预处理
(1)脱胶：于70℃水浴中，加入油重0.1％的磷酸使非水化磷脂解离，之后冷却至40℃以下，加油重10％的水，使磷脂在慢速状态下静置或低速离心沉淀。
(2)脱色：加入油重量5％的活性碳，振荡混均，静置15～30分钟后，离心，收集上清。
(3)样品中加入无水硫酸钠对样品进行干燥，然后离心收集上清。
3、将预处理后的废弃油脂中加入油质量2％的固体酸催化剂在适当反应器中70～120℃下反应1～3小时后过滤掉催化剂，剩下的反应液分层尽可能弃除下层水相和甘油相后取上层液体。
4、取步骤3中所得到的上层液体与常规CaO固体碱催化剂反应1～5小时，催化剂用量为油质量的0.7％-5％，醇油摩尔比以5∶1为宜。
5、过滤分离出固体碱催化剂，滤液静置分层，上层经减压蒸馏后分出其中甲醇，即得生物柴油粗制品。

Claims (2)

1.一种用于生物柴油生产的磁性固体酸催化剂的制备方法，其特征在于步骤为：
(1)氯化亚铁与氯化铁按1∶1～4∶1的摩尔比混合后加氨水或氢氧化钠溶液调PH值到10～12，陈化2小时后，用蒸馏水冲洗至中性，得磁性基质备用；
(2)取磁性基质与氧氯化锆按1∶0.5～2的比例混合，并加适量的水使氧氯化锆充分溶解，充分振荡均匀后，用氨水或氢氧化钠溶液调PH值到10～12，陈化2小时后过滤沉淀，用去离子水充分洗涤至无C1-，用10～50％的硫酸铵或浓硫酸溶液或过硫酸铵充分浸渍4小时后，抽滤，将滤饼于马弗炉500℃中焙烧3小时，即制得磁性催化剂。
2.如权利要求1所述方法制得的磁性固体酸催化剂在生物柴油生产中的应用。
CN200910114564A 2009-11-18 2009-11-18 一种用于生物柴油生产的磁性固体酸催化剂制备方法 Pending CN101708470A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200910114564A CN101708470A (zh) 2009-11-18 2009-11-18 一种用于生物柴油生产的磁性固体酸催化剂制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200910114564A CN101708470A (zh) 2009-11-18 2009-11-18 一种用于生物柴油生产的磁性固体酸催化剂制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101708470A true CN101708470A (zh) 2010-05-19

Family

ID=42401290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200910114564A Pending CN101708470A (zh) 2009-11-18 2009-11-18 一种用于生物柴油生产的磁性固体酸催化剂制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101708470A (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102259008A (zh) * 2011-05-12 2011-11-30 江南大学 一种用于酯化反应的固体酸催化剂及其制备方法
CN102698773A (zh) * 2012-05-28 2012-10-03 重庆大学 一种磁性锶锆固体超强酸催化剂的制备方法
CN103288607A (zh) * 2013-06-26 2013-09-11 苏州奥索特新材料有限公司 一种聚甲氧基二甲醚的合成方法
CN103447054A (zh) * 2013-09-10 2013-12-18 重庆大学 一种锰磁性固体酸催化剂制备方法及其锰磁性固体酸催化剂
CN104437656A (zh) * 2014-11-18 2015-03-25 成都理想财富投资咨询有限公司 磁性固体酸催化剂的制备方法
CN104560359A (zh) * 2014-12-24 2015-04-29 江南大学 一种由磁性固体酸催化纤维素液化为生物油的方法
CN104801327A (zh) * 2015-04-02 2015-07-29 陕西延长石油（集团）有限责任公司炼化公司 一种固体酸催化剂的制备方法
CN105833902A (zh) * 2016-03-31 2016-08-10 宁波工程学院 一种介孔固体磺酸催化剂的制备方法及回收再生方法
CN110787837A (zh) * 2019-11-12 2020-02-14 江南大学 磁性介孔固体酸催化剂及其制备和应用

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102259008A (zh) * 2011-05-12 2011-11-30 江南大学 一种用于酯化反应的固体酸催化剂及其制备方法
CN102698773A (zh) * 2012-05-28 2012-10-03 重庆大学 一种磁性锶锆固体超强酸催化剂的制备方法
CN103288607A (zh) * 2013-06-26 2013-09-11 苏州奥索特新材料有限公司 一种聚甲氧基二甲醚的合成方法
CN103447054A (zh) * 2013-09-10 2013-12-18 重庆大学 一种锰磁性固体酸催化剂制备方法及其锰磁性固体酸催化剂
CN103447054B (zh) * 2013-09-10 2015-06-17 重庆大学 一种锰磁性固体酸催化剂制备方法及其锰磁性固体酸催化剂
CN104437656A (zh) * 2014-11-18 2015-03-25 成都理想财富投资咨询有限公司 磁性固体酸催化剂的制备方法
CN104560359A (zh) * 2014-12-24 2015-04-29 江南大学 一种由磁性固体酸催化纤维素液化为生物油的方法
CN104801327A (zh) * 2015-04-02 2015-07-29 陕西延长石油（集团）有限责任公司炼化公司 一种固体酸催化剂的制备方法
CN105833902A (zh) * 2016-03-31 2016-08-10 宁波工程学院 一种介孔固体磺酸催化剂的制备方法及回收再生方法
CN105833902B (zh) * 2016-03-31 2018-05-15 宁波工程学院 一种介孔固体磺酸催化剂的制备方法及回收再生方法
CN110787837A (zh) * 2019-11-12 2020-02-14 江南大学 磁性介孔固体酸催化剂及其制备和应用
CN110787837B (zh) * 2019-11-12 2021-01-05 江南大学 磁性介孔固体酸催化剂及其制备和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101708470A (zh) 一种用于生物柴油生产的磁性固体酸催化剂制备方法
CN101906355B (zh) 一种利用餐厨垃圾回收油制取生物柴油的方法
CN101880602B (zh) 一种高酸值油脂制备生物柴油的方法
CN101696372B (zh) 一种固体酸碱两步法制备生物柴油的方法
CN103894170A (zh) 一种固体碱催化剂以及用其制备生物柴油的方法
CN102021082A (zh) 一种利用酸碱两步法将餐厨废油脂制成脂肪酸甲酯和甘油的方法
CN101824369B (zh) 一种利用泔水油制备船用生物柴油的方法
CN101705153A (zh) 高酸价废弃油脂制备生物柴油的方法
CN104004596B (zh) 一种利用高酸值动植物废油生产生物柴油的方法
CN103242914A (zh) 一种餐厨垃圾快速生产生物柴油的方法及制备的生物柴油
CN102965204A (zh) 一种用粉煤灰固体酸催化剂催化制备生物柴油的方法
CN103316691A (zh) 一种磁性固体酸及其制备方法
CN104107705A (zh) 一种用于制备生物柴油的固体碱催化剂
CN101338214B (zh) 一种常压条件下以酸化油为原料制备生物柴油的方法
CN104694255B (zh) 一种低温负压制备生物柴油的方法
CN102921399A (zh) 一种固体催化剂的制备方法
CN107488519A (zh) 一种利用磁性炭负载酸碱催化餐饮废油制生物柴油的方法
CN106397202B (zh) 金属-酶共催化金银花叶产乙醇同时提制绿原酸的方法
CN101294093A (zh) 生物柴油的一体化生产工艺及专用装置
CN1986737A (zh) 利用餐饮废油生产生物柴油工艺
CN103418365A (zh) 一种石墨烯基固体碱催化剂的制备及其在生物柴油生产中的应用
CN103436368A (zh) 碱土金属氧化物催化同步制备生物柴油和碳酸甘油酯的方法
CN104164304B (zh) 一种改性树脂催化制备生物柴油的新方法
CN102391914A (zh) 一种稀土氧化物介孔材料催化制备生物柴油的方法
CN101805381A (zh) 一种由生物柴油和蔗糖直接合成蔗糖脂肪酸酯的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20100519