[发明专利]一种用于生物柴油的固体碱成型催化剂

说明书

本发明公开了一种用于生物柴油的固体碱成型催化剂，是由以下步骤制备得到的：将造纸污泥灰研磨，过筛，高温活化后加至偏硅酸钠溶液中，搅拌均匀，浸渍，挤压除去水分后，加至偏硅酸钠溶液中，搅拌均匀，浸渍，得浸渍料；将黏土加至浸渍料中，混合均匀，挤压成型，烘干至恒重，煅烧，得用于生物柴油的固体碱成型催化剂。本发明的用于生物柴油的固体碱成型催化剂，不仅催化活性强，提高了生物柴油的产率，同时实现了对造纸污泥废弃资源的再利用，降低了生产成本，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，特别涉及一种用于生物柴油的固体碱成型催化剂。

背景技术

生物柴油作为一种优质清洁的燃料，是生物质能的一种，与石化柴油相比，具有不含硫和芳烃，十六烷值高，可被生物降解，对环境危害小等优势，成为最受欢迎的石油替代能源之一，已成为解决当今能源可持续问题的重要发展方向。发展生物柴油产业利国利民，有利于社会和谐稳定可持续发展。

生物柴油生产技术主要有非均相催化、超临界反应、酶催化、均相催化等。非均相催化法因为产物易分离、甘油及生物柴油精制简单，催化效率高等优点，研究较多。负载型固体碱是选用催化剂的前驱体和载体，采用浸渍法或共沉淀法合成，烘干后在适当的温度下焙烧制成的。超临界反应就是在超临界流体参与下的化学反应，由于超临界流体在密度、黏度以及其他方面的特性，使得超临界流体在化学反应中表现出很多气相或液相反应所不具有的优异性能。由于生物柴油在超临界反应中不需要使用催化剂，因此产物工艺简单，不排放废液，目前受到广泛的关注。但由于超临界反应是在高温高压条件下进行，因此反应对设备的要求较高，能耗大。

为了改善超临界反应需要的极端条件，降低反应所需的能耗，减少高温反应造成的甘油三酯热分解，亚临界酯交换反应开始受到关注。通过加入少量的固体催化剂，使超临界反应在更温和的条件下进行，亚临界催化酯交换反应同时具有非均相催化和超临界反应的优点，催化剂易分离，甘油及生物柴油易精制，酯交换反应速率快等。同时，在工业化规模生产下，经济利益通常是优先考虑的，所以催化剂的成本和高活性同样是至关重要的。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种成本低廉、催化性能好、易于回收、可重复使用、适宜连续生产的用于生物柴油的固体碱成型催化剂。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种用于生物柴油的固体碱成型催化剂，是由以下步骤制备得到的：

1）将造纸污泥灰研磨，过50目筛，450-550℃高温活化0.5-1.5h，得活化造纸污泥灰；

所述造纸污泥灰为造纸污泥在800-1000℃焚烧所得粉末；

2）将活化造纸污泥灰加至浓度为20-30%的偏硅酸钠溶液中，搅拌均匀，浸渍5-8h，挤压除去水分，得初料；

所述活化造纸污泥灰和偏硅酸钠的质量比为1-2：1；

3）将初料加至浓度为30-40%的偏硅酸钠溶液中，搅拌均匀，浸渍6-10h，得浸渍料；

所述初料和偏硅酸钠的质量比为1.5-2.5：1；

4）将黏土加至浸渍料中，混合均匀，挤压成型，80-90℃烘干至恒重，煅烧，得用于生物柴油的固体碱成型催化剂；

所述活化造纸污泥灰和黏土的质量比为3-5：1。

所述煅烧温度为200-400℃，煅烧时间为2-4h。

所述活化造纸污泥灰和偏硅酸钠的质量比为1.5：1。

所述初料和偏硅酸钠的质量比为2：1。

所述活化造纸污泥灰和黏土的质量比为4：1。

本发明所用造纸污泥灰的主要成分为铝硅酸钙和无水硫酸钙。