[发明专利]用于生物柴油生产的固体催化剂体系

权利要求书

1.一种可循环利用的酯化或酯交换催化剂体系，其包含窑灰或波特兰水泥以及(C₁-C₅)烷醇，其中所述窑灰或波特兰水泥的表面积为约0.05m²/g～约10m²/g，并且其中所述窑灰或波特兰水泥已通过与所述(C₁-C₅)烷醇在约20℃～约100℃的温度下进行接触而被活化。

2.如权利要求1所述的催化剂体系，其中所述催化剂体系包含水泥窑灰、石灰窑灰或其组合。

3.如权利要求1或2所述的催化剂体系，其中所述窑灰包含氧化钙(CaO)、方解石(CaCO₃)、硬石膏(CaSO₄)、钠、钾、镁或石英(SiO₂)中的一种或多种。

4.如权利要求1～3中任一项所述的催化剂体系，其中所述窑灰含有约10质量％～约65质量％的钙原子以及至少15wt％的氧化钙。

5.如权利要求1～4中任一项所述的催化剂体系，还包含固体酸、分子筛或其二者。

6.如权利要求5所述的催化剂体系，其中所述酸包括酸性介孔硅酸铝混合氧化物颗粒。

7.如权利要求1～6中任一项所述的催化剂体系，其中所述(C₁-C₅)烷醇为甲醇或乙醇。

8.如权利要求1～7中任一项所述的催化剂体系，其中所述窑灰的表面积为约0.1m²/g～约5m²/g。

9.如权利要求1～8中任一项所述的催化剂体系，还包含脂肪酸或酯。

10.一种制备脂肪酸(C₁-C₅)烷基酯的方法，其包括使含甘油酯的植物油或动物油与有效量的窑灰和(C₁-C₅)醇进行接触以提供反应混合物，其条件为使得所述窑灰催化形成相应的植物油衍生的或动物油衍生的脂肪酸(C₁-C₅)烷基酯和甘油。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述(C₁-C₅)醇与所述含甘油酯的植物油或动物油的摩尔比为约600∶1～约3∶1。

12.如权利要求10或11所述的方法，其中所述(C₁-C₅)醇为甲醇或乙醇。

13.如权利要求10～12中任一项所述的方法，其中所述窑灰包含水泥窑灰或石灰窑灰。

14.如权利要求10～13中任一项所述的方法，其中所述窑灰被回收并重新用于后续的方法中用以制备脂肪酸(C₁-C₅)烷基酯。

15.如权利要求10～14中任一项所述的方法，其中所述含甘油酯的植物油或动物油的脂肪酸部分包括任选不饱和的C₁₀-C₂₄烷基链，并且其中所述C₁₀-C₂₄烷基链任选地包括不饱和、环氧化、羟基化或其组合的1个、2个、3个或4个位点。

16.如权利要求10～15中任一项所述的方法，其中所述酯的形成是在除(C₁-C₅)醇之外不添加溶剂的情况下进行的。

17.如权利要求10～16中任一项所述的方法，其中所述植物油衍生的或动物油衍生的脂肪酸(C₁-C₅)烷基酯的形成是在约40℃以上并且任选在大于1个大气压的压力下进行的。

18.如权利要求10～17中任一项所述的方法，其中所述窑灰以相对于所述含甘油酯的植物或动物油的重量为至少约0.5wt％的量存在。