[发明专利]一种煤基固体酸催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种煤基固体酸催化剂的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

1)将榆林煤磨碎筛分，干燥后备用；

2)将步骤1)得到的煤粉与氢氧化钾固体粉末混合，并在氮气保护气氛中进行高温活化，得到活化产物；

3)用盐酸将步骤2)所得的活化产物洗至酸性，并磁力搅拌后洗涤、过滤，直至产物中性，并且没有氯离子检出后烘干，得到活性炭；

4)将步骤3)获得的活性炭、对氨基苯磺酸加入去离子水中混合，并在预设温度下剧烈搅拌混合溶液，接着向溶液中加入氢氧化钠，与对氨基苯磺酸进行中和反应，并控制溶液pH在碱性范围内，反应完成后，继续加入亚硝酸钠和盐酸溶液进行重氮还原反应；

5)步骤4)中重氮还原反应完成后，将所得的混合物转移至漏斗中进行过滤、洗涤至中性后，再洗涤去除催化剂表面杂质，干燥后得到煤基固体酸催化剂。

2.如权利要求1所述的煤基固体酸催化剂的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述筛分采用200目筛网；所述干燥的方法为：采用鼓风干燥箱在105℃下干燥。

3.如权利要求1所述的煤基固体酸催化剂的制备方法，其特征在于：步骤2)中，所述煤粉与氢氧化钾固体粉末的质量比为1:3-5；

优选的，所述活化温度为600-900℃，活化时间为90min；

优选的，所述活化温度为800-900℃；进一步优选的，所述活化温度为900℃；

优选的，所述干燥的方法为：105℃过夜烘干。

4.如权利要求1所述的煤基固体酸催化剂的制备方法，其特征在于：步骤4)中，所述活性炭、对氨基苯磺酸的质量比为1:4-8；

优选的，所述预设温度为：45-90℃；

优选的，所述pH的范围为7-8；

优选的，所述亚硝酸钠和盐酸溶液的投入质量比为1:3.78-4.51。

5.如权利要求1所述的煤基固体酸催化剂的制备方法，其特征在于：步骤5)中，所述洗涤采用的溶剂为丙酮；优选的，所述干燥的方法为：105℃鼓风烘干箱内干燥5h。

6.一种催化酯化反应的方法：将油酸、甲醇加入反应容器中，然后加入如权利要求1-6任一项所述的方法制备的固体酸催化剂，在一定温度下进行反应，即得。

7.如权利要求6所述的催化酯化反应的方法中，甲醇和油酸的摩尔比为10：1；优选的，所述催化剂添加量为油酸质量的10％；优选的，反应温度为65℃，反应时间为4h。

8.如权利要求1-6任一项所述的制备方法制备的固体酸催化剂。

9.如权利要求8所述的催化剂制备的生物柴油。

10.如权利要求1-6任一项所述的方法、如权利要求6或7所述的催化酯化反应的方法、如权利要求8所述的催化剂在生物柴油制备中的应用，如权利要求9所述的生物柴油在车辆、船舶中的应用。