[发明专利]一种生物柴油的制备方法

说明书

本发明涉及一种生物柴油的制备方法，以实验室自制杂多酸Cr‑Anderson为催化剂，以植物油和甲醇为原料，在常压下，加热回流合成生物柴油，具体包括以下步骤：将杂多酸催化剂加入到三口烧瓶中，然后加入去离子水加热搅拌，待催化剂完全溶解，再加入甲醇，在60‑90℃下搅拌1小时，然后将预热至60‑90℃的植物油加入到混合体系里，回流反应3‑8小时，即得生物柴油；植物油为稻米油、大豆油、玉米油、葵花籽油、棉籽油、花生油中的任一种，植物油、甲醇的摩尔比为1:6‑20，催化剂用量为植物油质量的0.5‑5％；本发明工艺简单，反应条件温和，生产效率高，产品质量稳定，既能取得良好的经济效益，又能减少环境污染。

[技术领域]

本发明属于可再生能源绿色制备技术领域，具体地说是一种生物柴油的制备方法。

[背景技术]

生物柴油是一种混合脂肪酸酯,通常是以动、植物油脂和废弃油脂等作为原材料,在催化剂条件下与醇类化合物进行酯交换反应的产物。世界上生产生物柴油的原料主要包括菜籽油、大豆油、棕搁油、葵花籽油等植物油脂，以及民用和工业废弃油脂。

从能源安全和环境保护的角度考虑,发展能够替代石油的能源非常重要；世界各国都将发展可再生能源作为缓解能源供应紧张，应对气候变暖(温室气体减排)的重要举措；与其它各种可再生能源相比(水能、风能、地热能、太阳能等),生物燃料除了清洁和可再生外,它是目前唯一一种可以直接大规模进行生产和替代运输燃料的能源产品，兼有提供能源和物质性生产(生物基产品)的功能,还能以污染物或有机废弃物为原料,实现资源的循环利用与环境保护相结合。

生物柴油作为石化柴油的替代燃料,具有与石化柴油相近的物理性质,而且生物柴油的含硫量很低,对环境无毒无害,因此被称为环境友好型燃料。与石化柴油相比,生物柴油具有的优势主要体现在以下几个方面：(1)可再生性；(2)良好的环保特性；(3)可生物降解；(4)安全性能高；(5)较好的润滑性能；(6)良好的燃烧特性；(7)生物柴油与石化柴油的理化性能和使用性能是非常相似的,在未改造柴油机的前提下,可直接替代石化柴油使用,或者以某一比例与石化柴油调合使用。因此,生物柴油被认为是一种重要的石化柴油的替代燃料。

杂多酸是一类由中心杂原子与配位多原子通过氧原子桥联方式进行空间组合的多氧簇金属配合物，具有强酸性，是一种绿色催化剂。杂多酸通常具有催化活性高、选择性好、无毒、不腐蚀设备等优点。杂多酸作为酸催化剂，在催化合成生物柴油中也表现出良好的催化性能。

[发明内容]

本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种生物柴油的制备方法，不仅工艺简单，操作方便，反应条件温和，而且生产效率高，产品质量稳定，既能取得良好的经济效益，又能减少环境污染。

为实现上述目的提供了一种生物柴油的制备方法，以实验室自制杂多酸Cr-Anderson为催化剂，以植物油和甲醇为原料，在常压下，加热回流合成生物柴油。

所述植物油为稻米油、大豆油、玉米油、葵花籽油、棉籽油、花生油中的任意一种。

所述植物油、甲醇的摩尔比为植物油：甲醇＝1:6-20，所述催化剂用量为植物油质量的0.5-5％。

上述加热回流反应的时间为1-10h。

上述反应的温度为60-90℃。

该制备方法具体包括以下步骤：将杂多酸催化剂加入到三口烧瓶中，然后加入去离子水加热搅拌，待催化剂完全溶解，再加入甲醇，在60-90℃下搅拌1小时，然后将预热至60-90℃的植物油加入到混合体系里，回流反应3-8小时，即得生物柴油。

还包括以下步骤：回流反应完成后，冷却至室温，转移到分液漏斗中静置分液3-5小时，将上层粗制生物柴油进行旋蒸脱除过量的甲醇，然后用适量的去离子水洗涤3-5次，除去少量的甘油等杂质，最后再旋蒸除去产品中少量的水分，加入无水氯化钙，过滤得到精制生物柴油。