[发明专利]一种类水滑石固载氟化钾固体碱催化合成生物柴油的方法

说明书

本发明公开了一种类水滑石固载氟化钾固体碱KF/MgAlLa、KF/MgAl、KF/MgLa催化油脂与醇类物质合成生物柴油的方法，所述固体碱具有介孔的类水滑石层状结构，孔径为12～21nm、孔容0.04～0.10cm³/g、比表面14～30m²/g、碱度pKa为9.3～15.0，催化活性高，易与反应体系分离，重复使用性好，催化合成生物柴油质量收率99.1％，催化剂重复使用5次催化合成生物柴油质量收率80.9％。

技术领域

本发明属生物质能源催化领域，涉及一种类水滑石固载氟化钾固体碱催化合成生物柴油的方法。

背景技术

生物柴油是由动植物油脂(脂肪酸甘油三酯)与醇类物质(甲醇或乙醇)经酯交换反应得到的脂肪酸单烷基酯，最典型的是脂肪酸甲酯。与传统的石化能源相比，其硫及芳烃含量低、闪点高、十六烷值高、具有良好的润滑性，可部分添加到化石柴油中，作为可再生能源已引起广泛关注。通常所用的催化剂有均相催化剂和非均相催化剂。均相酸碱催化强度均一，催化效率高，但存在分离复杂、设备腐蚀、酸碱处理、废水排放等问题。非均相催化反应后产物易分离，催化剂又能回收利用。专利200610136799.2公开了一种用于生产生物柴油的负载固体碱催化剂的制备方法，将水滑石或类水滑石复合金属氧化物浸渍负载氟化物如KF、CaF₂、ZnF₂、NaF或K₂CO₃，在500℃高温焙烧后粉碎后，即得固体碱催化剂。但将氟化物与水滑石或类水滑石复合金属氧化物浸渍负载再在500℃浸渍负载高温焙烧易损坏水滑石类化合物的层状结构，催化剂重复使用性不好。针对这一问题，本发明制备多孔类水滑石层状载体材料MgAlLa、MgAl、MgLa，通过在低级醇类溶剂甲醇、乙醇中浸渍负载KF，再低温150℃焙烧制得具有介孔的类水滑石层状结构固载氟化钾的固体碱，用于催化油脂与甲醇或乙醇合成生物柴油，催化效率高，催化剂方便回收，重复使用性好。

发明内容

本发明的目的

本发明旨在提供一种类水滑石固载氟化钾固体碱催化合成生物柴油的方法。

本发明的技术方案

1.一种类水滑石固载氟化钾固体碱催化合成生物柴油的方法如下：

(1)所述的一种类水滑石固载氟化钾固体碱具有介孔的类水滑石层状结构，其孔径为12～21nm、孔容0.04～0.10cm³/g、比表面14～30m²/g、碱度pKa为9.3～15.0。

(2)所述的一种类水滑石固载氟化钾固体碱包括KF/MgAlLa、KF/MgAl、KF/MgLa；

1)所述的一种类水滑石固载氟化钾固体碱KF/MgAlLa中Mg、Al、La的摩尔比为1∶0.1～0.3∶0.1～0.3，KF与MgAlLa的质量比为0.1～0.34∶1；

2)所述的一种类水滑石固载氟化钾固体碱KF/MgAl中Mg、Al的摩尔比为1∶0.2～0.4，KF与MgAl的质量比为0.1～0.2∶1；

3)所述的一种类水滑石固载氟化钾固体碱KF/MgLa中Mg、La的摩尔比为1∶0.2～0.4，KF与MgLa的质量比为0.1～0.2∶1。

(3)制备所述的一种类水滑石固载氟化钾固体碱的方法是：