[发明专利]一种球状结构固体碱KF/MgO-CeO₂催化合成生物柴油的方法在审

申请号：	201811088285.3	申请日：	2018-09-18
公开（公告）号：	CN109701564A	公开（公告）日：	2019-05-03
发明（设计）人：	刘跃进;唐红娟;李勇飞;王亚茹	申请（专利权）人：	湘潭大学
主分类号：	B01J27/12	分类号：	B01J27/12;C11C3/10
代理公司：	暂无信息	代理人：	暂无信息
地址：	411105 湖***	国省代码：	湖南;43
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摘要：
搜索关键词：	球状结构生物柴油固体碱催化合成焙烧浸渍固体碱催化剂合成生物柴油酯交换反应醇类物质分散均匀碱性物质碱活性摩尔比质量比长链醇油碱度收率位点催化剂催化
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【说明书】：

一种球状结构固体碱KF/MgO‑CeO₂催化合成生物柴油的方法，以MgO‑CeO₂为载体，通过浸渍、焙烧将碱性物质KF负载在MgO‑CeO₂载体上，得到碱活性位点分散均匀、稳定性好的球状结构固体碱催化剂KF/MgO‑CeO₂，所述的球状结构固体碱孔直径15~27nm，比表面积52~76m²/g，碱度pKa为9.3~15.0，适合用于催化长链油脂与醇类物质进行酯交换反应合成生物柴油，催化剂与油脂质量比0.05:1，醇油摩尔比25:1，反应温度65℃、反应时间6h，生物柴油收率达到98.6%。

技术领域

本发明属于生物质能源领域，涉及一种球状结构固体碱KF/MgO-CeO₂催化合成生物柴油的方法。

背景技术

生物柴油是一种可再生能源，通过动植物废弃油脂与醇类物质(甲醇或乙醇)经酯交换反应得到脂肪酸单烷基酯，脂肪酸甲酯最具有代表性。酯交换可以用碱或酸催化，而碱催化比酸催化速率快。均相碱KOH、NaOH溶液催化存在一些缺陷，如难分离回收重复利用、腐蚀设备、后处理产生大量废水污染环境。专利CN 101591574A(申请号200910100264.3)用浸渍法在ZrO₂上负载La₂O₃、Eu₃O₃,、Y₂O₃、Sm₂O₃等稀土氧化物，催化醇油酯交换反应得生物柴油收率94％。该法催化剂稳定性不够好，其中Sm₂O₃/ZrO₂用于酯交换反应温度比较高，在190～200℃反应5h，收率仅为94％。为探究更优催化剂，我们先后用CeO₂、MgO以及Ce、 Mg混合氧化物作为催化剂用于酯交换制备生物柴油，但效果都不理想。因此，针对上述所存在问题，本发明通过共沉淀及浸渍法制备一种球状结构固体碱KF/MgO-CeO₂，使用一定量的 Ce能阻止MgO晶型长大，以提高催化剂表面的晶格氧数量，再在低级醇类溶剂甲醇、乙醇中40℃浸渍负载KF，在400℃空气氛下焙烧，KF可以很好地与MgO-CeO₂载体上的晶格缺陷结合，因而制得具有稳定结构的球状固体碱催化剂KF/MgO-CeO₂，催化油脂与醇类物质甲醇合成生物柴油产率为98.6％。