CN107937058A - 高效节能生物柴油催化剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高效节能生物柴油催化剂及其制备方法，催化剂组分包括：甲醇、乙醇、氯磺酸、甲笨磺酸、脂肪酸酯、乙基磺酸、氧化铝、炔丙基醇、硫酸铝、四氯化锡、四甲基氢氧化铵。本发明的技术方案通过合理的配比以及各组分的组合不仅具有原料适应性广、反应条件温和、反应时间短等特点，同时，利用这种催化剂用酸化油生产生物柴油的方法工艺简单、可操作性强、生产能耗低、生物柴油转化率高、提高了经济效益。

Description

高效节能生物柴油催化剂及其制备方法
技术领域
本发明属于节能技术领域，具体涉及一种高效节能生物柴油催化剂。
背景技术
国内生物柴油的生产原料大多为废弃油脂，废弃油脂中含有大量的游离脂肪酸，如果直接采用碱催化进行酯交换制备生物柴油，会导致催化效率低，皂化现象严重，无法得到有效产品。降低原料油中游离脂肪酸的含量是生物柴油生产的必要条件，采用酸催化酯化反应是降低游离脂肪酸的最有效方法之一。实际生产中最常用的酯化催化剂是硫酸，硫酸具有较好的催化活性，但同时具有较强的氧化作用和强腐蚀性。在反应过程中硫酸与原料油会发生一系列副反应，将部分原料油碳化或聚合成胶质状物质，而且酯化反应结束后生成的大量酸渣必须专门处理，成本较大。由于硫酸的强腐蚀性，要求反应器必须是搪瓷反应釜，对反应后生成的废甲醇及甲醇回收系统、贮存罐等材质要求也较高。
发明内容
鉴于现有技术所存在的问题，本发明提供一种高效节能生物柴油催化剂。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案如下：一种高效节能生物柴油催化剂，包括以下重量份的组分：甲醇80～100重量份、乙醇60～80 重量份、氯磺酸40～60重量份、甲笨磺酸30～50重量份、脂肪酸酯20～40 重量份、乙基磺酸15～25重量份、氧化铝10～20重量份、炔丙基醇10～20 重量份、硫酸铝5～15重量份、四氯化锡2～8重量份、四甲基氢氧化铵1～5重量份。
根据本发明提供的高效节能生物柴油催化剂，发明人前期进行了大量的组分以及用量的筛选实验，意外的发现，本发明的技术方案通过合理的配比以及各组分的组合不仅具有原料适应性广、反应条件温和、反应时间短等特点，同时，利用这种催化剂用酸化油生产生物柴油的方法工艺简单、可操作性强、生产能耗低、生物柴油转化率高、提高了经济效益。
另外，根据本发明上述实施例的高效节能生物柴油催化剂，还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个示例，所述甲醇为80重量份，所述乙醇为60重量份，所述氯磺酸为40重量份，所述甲笨磺酸为30重量份，所述脂肪酸酯为20 重量份，所述乙基磺酸为15重量份，所述氧化铝为10重量份，所述炔丙基醇为10重量份，所述硫酸铝为5重量份，所述四氯化锡为2重量份，所述四甲基氢氧化铵为1重量份。
根据本发明的一个示例，所述甲醇为85重量份，所述乙醇为65重量份，所述氯磺酸为45重量份，所述甲笨磺酸为35重量份，所述脂肪酸酯为25 重量份，所述乙基磺酸为18重量份，所述氧化铝为13重量份，所述炔丙基醇为13重量份，所述硫酸铝为8重量份，所述四氯化锡为4重量份，所述四甲基氢氧化铵为2重量份。
根据本发明的一个示例，所述甲醇为90重量份，所述乙醇为70重量份，所述氯磺酸为50重量份，所述甲笨磺酸为40重量份，所述脂肪酸酯为30 重量份，所述乙基磺酸为21重量份，所述氧化铝为17重量份，所述炔丙基醇为17重量份，所述硫酸铝为12重量份，所述四氯化锡为6重量份，所述四甲基氢氧化铵为3重量份。
根据本发明的一个示例，所述甲醇为100重量份，所述乙醇为80重量份，所述氯磺酸为60重量份，所述甲笨磺酸为50重量份，所述脂肪酸酯为40重量份，所述乙基磺酸为25重量份，所述氧化铝为20重量份，所述炔丙基醇为20重量份，所述硫酸铝为15重量份，所述四氯化锡为8重量份，所述四甲基氢氧化铵为5重量份。
另外，本发明还提供了一种高效节能生物柴油催化剂的制备方法，包括将甲醇、乙醇、氯磺酸、甲笨磺酸、脂肪酸酯、乙基磺酸、氧化铝、炔丙基醇、硫酸铝、四氯化锡、四甲基氢氧化铵混合并加热至80-100℃，并冷却至 60-70℃。
以上附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
实施例一
一种高效节能生物柴油催化剂，包括以下重量份的组分：甲醇为80重量份，乙醇为60重量份，氯磺酸为40重量份，甲笨磺酸为30重量份，脂肪酸酯为20重量份，乙基磺酸为15重量份，氧化铝为10重量份，炔丙基醇为10重量份，硫酸铝为5重量份，四氯化锡为2重量份，四甲基氢氧化铵为1重量份。
实施例二
一种高效节能生物柴油催化剂，包括以下重量份的组分：甲醇为85重量份，乙醇为65重量份，氯磺酸为45重量份，甲笨磺酸为35重量份，脂肪酸酯为25重量份，乙基磺酸为18重量份，氧化铝为13重量份，炔丙基醇为13重量份，硫酸铝为8重量份，四氯化锡为4重量份，四甲基氢氧化铵为2重量份。
实施例三
一种高效节能生物柴油催化剂，包括以下重量份的组分：甲醇为90重量份，乙醇为70重量份，氯磺酸为50重量份，甲笨磺酸为40重量份，脂肪酸酯为30重量份，乙基磺酸为21重量份，氧化铝为17重量份，炔丙基醇为17重量份，硫酸铝为12重量份，四氯化锡为6重量份，四甲基氢氧化铵为3重量份。
实施例四
一种高效节能生物柴油催化剂，包括以下重量份的组分：甲醇为100重量份，乙醇为80重量份，氯磺酸为60重量份，甲笨磺酸为50重量份，脂肪酸酯为40重量份，乙基磺酸为25重量份，氧化铝为20重量份，炔丙基醇为20重量份，硫酸铝为15重量份，四氯化锡为8重量份，四甲基氢氧化铵为5重量份。
对比例一
不采用氯磺酸和甲笨磺酸，其他组分与实施例一相同。
对比例二
不采用四氯化锡，其他组分与实施例一相同。
另外，本发明还提供了一种高效节能生物柴油催化剂的制备方法，包括将甲醇、乙醇、氯磺酸、甲笨磺酸、脂肪酸酯、乙基磺酸、氧化铝、炔丙基醇、硫酸铝、四氯化锡、四甲基氢氧化铵混合并加热至80-100℃，并冷却至60-70℃。
效果测试
将本发明的高效节能生物柴油催化剂的各个实施例和对比例的反应时间缩短率率和生物柴油转化提升率(相比较于硫酸催化剂)。测试结果如下表：
结合上述数据可知，本发明的技术方案通过合理的配比以及各组分的组合不仅具有原料适应性广、反应条件温和、反应时间短等特点，同时，利用这种催化剂用酸化油生产生物柴油的方法工艺简单、可操作性强、生产能耗低、生物柴油转化率高、提高了经济效益。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种高效节能生物柴油催化剂，其特征在于，包括以下重量份的组分：甲醇80～100重量份、乙醇60～80重量份、氯磺酸40～60重量份、甲笨磺酸30～50重量份、脂肪酸酯20～40重量份、乙基磺酸15～25重量份、氧化铝10～20重量份、炔丙基醇10～20重量份、硫酸铝5～15重量份、四氯化锡2～8重量份、四甲基氢氧化铵1～5重量份。
2.根据权利要求1所述的高效节能生物柴油催化剂，其特征在于，所述甲醇为80重量份，所述乙醇为60重量份，所述氯磺酸为40重量份，所述甲笨磺酸为30重量份，所述脂肪酸酯为20重量份，所述乙基磺酸为15重量份，所述氧化铝为10重量份，所述炔丙基醇为10重量份，所述硫酸铝为5重量份，所述四氯化锡为2重量份，所述四甲基氢氧化铵为1重量份。
3.根据权利要求1所述的高效节能生物柴油催化剂，其特征在于，所述甲醇为85重量份，所述乙醇为65重量份，所述氯磺酸为45重量份，所述甲笨磺酸为35重量份，所述脂肪酸酯为25重量份，所述乙基磺酸为18重量份，所述氧化铝为13重量份，所述炔丙基醇为13重量份，所述硫酸铝为8重量份，所述四氯化锡为4重量份，所述四甲基氢氧化铵为2重量份。
4.根据权利要求1所述的高效节能生物柴油催化剂，其特征在于，所述甲醇为90重量份，所述乙醇为70重量份，所述氯磺酸为50重量份，所述甲笨磺酸为40重量份，所述脂肪酸酯为30重量份，所述乙基磺酸为21重量份，所述氧化铝为17重量份，所述炔丙基醇为17重量份，所述硫酸铝为12重量份，所述四氯化锡为6重量份，所述四甲基氢氧化铵为3重量份。
5.根据权利要求1所述的高效节能生物柴油催化剂，其特征在于，所述甲醇为100重量份，所述乙醇为80重量份，所述氯磺酸为60重量份，所述甲笨磺酸为50重量份，所述脂肪酸酯为40重量份，所述乙基磺酸为25重量份，所述氧化铝为20重量份，所述炔丙基醇为20重量份，所述硫酸铝为15重量份，所述四氯化锡为8重量份，所述四甲基氢氧化铵为5重量份。
6.一种如权利要求1所述的高效节能生物柴油催化剂的制备方法，其特征在于，包括将甲醇、乙醇、氯磺酸、甲笨磺酸、脂肪酸酯、乙基磺酸、氧化铝、炔丙基醇、硫酸铝、四氯化锡、四甲基氢氧化铵混合并加热至80-100℃，并冷却至60-70℃。
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