一种制备生物基炭质固体酸催化剂及生物柴油的方法

摘要

本发明属于新材料技术领域，涉及到一种以纯天然生物质为原料制备炭质固体酸催化剂及生物柴油的方法。其特征在于：以纯天然、可再生的生物质为原料，根据其组成和结构特点，采用先低温炭化、后氧化、再磺化的技术路线和方法制备生物基炭质固体酸催化剂，并采用连续精馏－分水酯化反应工艺进行自由脂肪酸或废油脂与短链醇的催化酯化反应生产生物柴油。本发明采用的原料资源丰富、价格低廉、纯天然可再生，属废物利用；制备工艺简单，反应条件温和可控；催化剂活性高，稳定性好，易回收，对设备无腐蚀，是真正的环境友好型催化剂，适合生物柴油的大规模工业化生产。并还可以用于烷基化、水解、水合作用等许多有机反应。

主权项

1.一种制备生物基炭质固体酸催化剂及生物柴油的方法，是以纯天然、可再生的生物质为原料制备炭质固体酸催化剂及生物柴油的方法，其特征在于：(1)选择的天然生物质为：木屑、树枝、纤维素、木质素、稻壳、果壳、秸杆的一种，并将其破碎到粒度为0.3～10mm；(2)将上述生物质在氮气保护下进行低温炭化得到黑褐色固体；所述的炭化温度为：300～500℃，炭化恒温时间为：1～20h；(3)将炭化得到黑褐色固体进行氧化处理，所述的氧化温度为：200～350℃，时间为：0.5～1h；(4)氧化处理后样品加入浓硫酸进行磺化反应，并伴有搅拌；得到的反应混合物加入到水中搅拌水洗，充分洗涤后过滤、干燥即可得到生物基炭质固体酸催化剂；所述的样品与浓硫酸的用量质量比为1∶6～20，磺化温度为：120～250℃，磺化时间为1～10h；(5)在连续精馏-分水酯化反应装置中进行自由脂肪酸或废油脂与短链醇的酯化反应制备生物柴油；所述的酯化反应温度为70～120℃，酯化反应时间为：1～7h，醇油摩尔比为：4～10∶1，催化剂用量为：4～10％(质量)。