[发明专利]超临界法酸化固体催化制备生物柴油的方法

摘要

本发明涉及一种助溶剂条件下采用酸化固体催化剂制备生物柴油的方法。该方法以动植物油为原料，先将原料油和醇类物质置于高压反应釜内，再加入少量酸化固体催化剂，在助溶剂作用下，使反应在110℃～180℃、0.1MPa～7MPa达到临界状态，在临界状态下反应5min～2h，经过分离得到生物柴油。该方法由于加入了助溶剂，提高了催化剂的催化活性，降低了反应温度，提高了反应速率；该方法产物的后处理简单不产生三废污染，反应后催化剂易于回收，回收的催化剂能重复使用，无设备腐蚀。

主权项

1. 超临界法酸化固体催化制备生物柴油的方法，具体制备步骤如下：A. 将原料油脂、短链醇和酸化固体催化剂加入到反应釜中，密封后通氮气排除反应体系中的氧气，再充入助溶剂；其中短链醇与原料油脂的摩尔比为3-27:1，酸化固体催化剂的用量为原料油脂总质量的0.1～5％；助溶剂是气体，其充入量是使反应釜中压力达到0.5～4MPa；所述原料油为大豆油、转基因大豆油、菜籽油、转基因菜子油、椰子油、棉籽油、蓖麻油、桐油、棕榈油、花生油、桃仁油、杏仁油、葵花籽油、亚麻油、玉米油、藻类油脂、橄榄油、猪油、牛油、鱼油、餐饮业回收油、工业废油、潲水油、地沟油、酸化油中的一种或多种；所述的酸化固体催化剂为SO42-/MxOy类催化剂或SO42-/TiO2-ZrO2、SO42-/ZrO2-Fe2O3、SO42-/TiO2-Fe2O3复合类酸化固体催化剂；其中SO42-/MxOy类酸化固体催化剂是Zr(SO4)2.4H2O、Zr(SO4)2/AC、Zr(SO4)2/Al2O3、Zr(SO4)2/SiO2、CuSO4、Fe2(SO4)3、ZnSO4、Co2(SO4)3、MnSO4、CuCl2、FeCl3、ZnCl2、CoCl3、MnCl2、SO42-/ZrO2、SO42-/TiO2、SO42-/ZnO、SO42-/Fe2O3、SO42-/MnO、SO42-/Al2O3或SO42-/SiO2中的一种或多种；所述的助溶剂为一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷或戊烷中的一种或几种；B. 将高压釜内物料升温至110℃～180℃，在0.1MPa～7MPa压力下，进行酯交换反应，反应时间为5min～2h；C. 将步骤B得到的反应混合物过滤，回收滤出的催化剂，滤液经减压蒸馏，蒸馏出醇，将蒸馏余液静置分层，上层油相为目标产物-生物柴油，下层为副产物甘油。