專利名稱：一種固體催化劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種催化劑的制備方法。
背景技術(shù)：
近年來能源危機(jī)加劇，礦物質(zhì)能源日益短缺，開發(fā)新的能源產(chǎn)品替代石油已迫在眉睫。生物柴油作為內(nèi)燃機(jī)代用燃料，以其優(yōu)異的環(huán)保性和可再生性受到世界各國(guó)的重視。生物柴油是指以動(dòng)植物油脂、廢餐飲油等為原料，經(jīng)酯化反應(yīng)得到的脂肪酸酯類燃料，它具有高十六烷值、無硫和芳香烴化合物的優(yōu)點(diǎn)，可被生物降解、無毒、對(duì)環(huán)境無害，且閃點(diǎn)較礦物柴油高，更有利于安全運(yùn)輸和儲(chǔ)存。目前，世界各國(guó)工業(yè)化生產(chǎn)生物柴油的主要方法是化學(xué)法，主要以液體酸、堿作為催化劑，由于是均相催化，油脂轉(zhuǎn)化率高，可達(dá)95%以上。但催化劑不容易與產(chǎn)物分離，產(chǎn)物中存在的酸、堿催化劑必須進(jìn)行中和冰洗，從而產(chǎn)生大量的廢水，同時(shí)液體酸、堿還嚴(yán)重腐蝕生產(chǎn)設(shè)備。為此采用多相催化方法，即使用固體酸、堿催化劑制備生物柴油已成為近年來研究的熱點(diǎn)。研究表明，固體堿催化酯交換反應(yīng)具有催化反應(yīng)速率快、催化活性高、醇用量小等優(yōu)點(diǎn)，但受原料中水和游離脂肪酸的影響較大，遇水會(huì)降低催化劑活性，而游離脂肪酸含量較高則容易發(fā)生皂化導(dǎo)致催化劑失活。固體酸催化劑廣泛用于有機(jī)合成領(lǐng)域，但用于制備 生物柴油的報(bào)道較少。固體酸催化劑用于酯交換反應(yīng)盡管催化活性較低，但穩(wěn)定性較高.且能適用于酸值較高的原料油而不會(huì)造成催化劑的失活，因而具有較好的適用性和實(shí)用價(jià)值。棉花是我國(guó)最重要的經(jīng)濟(jì)作物，棉籽是棉花的主要副產(chǎn)品，我國(guó)每年棉籽的產(chǎn)量約為5 10 Mt。棉籽含油量可達(dá)35% 45%，是優(yōu)良的植物油脂資源，而植物油脂是生產(chǎn)脂肪酸酯的重要原料。脂肪酸酯在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有多種重要的用途，近年來，一個(gè)受到廣泛關(guān)注的用途是將它作為生物柴油使用。國(guó)家發(fā)改委可再生能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃明確規(guī)定以棉籽為原料發(fā)展生物柴油，既不會(huì)影響到國(guó)家的糧食安全，也不會(huì)影響食用油的生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種能用于棉籽油制備生物柴油的固體催化劑的制備方法。本發(fā)明所述的固體催化劑的制備方法，包括將IOOg的三氯化鋁、氧氯化鋯和三氯化鍘混合并溶于IOOOg水中，然后在冰水浴中邊攪拌邊加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28%的氨水至pH值為9 10，室溫陳化24 h，抽濾，并用去離子水洗滌至無Cl_，110°C干燥12小時(shí)，研磨過100目篩，用O. 5mol/L的過硫酸銨浸潰12小時(shí)，抽濾，洗滌濾餅至中性，然后于110°C干燥4小時(shí)，在550°C下焙燒5小時(shí)，最后得到固體酸催化劑。優(yōu)選地，其中是用O. 05mol/L AgNO3檢驗(yàn)去離子水是否洗漆至無Cl_。在反應(yīng)溫度150°C、醇油摩爾比12 :1、固體酸催化劑用量為油質(zhì)量的4%,反應(yīng)時(shí)間6小時(shí)的條件下，產(chǎn)物中棉籽油甲酯含量確定95. 8%，催化劑重復(fù)使用10次后甲酯含量維持在86%左右，表明催化劑具有較高的催化活性和穩(wěn)定性，并且制備得到的生物柴油質(zhì)量均達(dá)到國(guó)家柴油機(jī)燃料調(diào)合用生物此油標(biāo)準(zhǔn)。
具體實(shí)施例方式
將67. 57g三氯化鋁、27. 03g氧氯化鋯和5. 41g三氯化鍘混合并溶于IOOOg水中，然后在冰水浴中邊攪拌邊加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28%的氨水至pH值 為9 10，室溫陳化24 h，抽濾，并用去離子水洗漆至無Cr,并用O. 05mol/L AgNO3檢驗(yàn)去離子水是否洗漆至無Cl'110°C干燥12小時(shí)，研磨過100目篩，用O. 5mol/L的過硫酸銨浸潰12小時(shí)，抽濾，洗滌濾餅至中性，然后于110°C干燥4小時(shí)，在550°C下焙燒5小時(shí)，最后得到87g固體酸催化劑。
權(quán)利要求
1.一種固體催化劑的制備方法，其特征在于將IOOg的三氯化鋁、氧氯化鋯和三氯化鍘混合并溶于IOOOg水中，然后在冰水浴中邊攪拌邊加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28%的氨水至pH值為 9 10，室溫陳化24 h，抽濾，并用去離子水洗滌至無Cl_，110°C干燥12小時(shí)，研磨過100目篩，用O. 5mol/L的過硫酸銨浸潰12小時(shí)，抽濾，洗滌濾餅至中性，然后于110°C干燥4小時(shí)， 在550°C下焙燒5小時(shí)，最后得到固體酸催化劑。
2.如權(quán)利要求I所述的固體催化劑的制備方法，其特征在于其中是用O.05mol/L AgNO3檢驗(yàn)去離子水是否洗滌至無Cl'
全文摘要
本發(fā)明一種固體催化劑的制備方法涉及一種催化劑的制備方法。本發(fā)明所述的固體催化劑的制備方法，包括將100g的三氯化鋁、氧氯化鋯和三氯化鍘混合并溶于1000g水中，然后在冰水浴中邊攪拌邊加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28％的氨水至pH值為9～10，室溫陳化24h，抽濾，并用去離子水洗滌至無Cl-，110℃干燥12小時(shí)，研磨過100目篩，用0.5mol/L的過硫酸銨浸漬12小時(shí)，抽濾，洗滌濾餅至中性，然后于110℃干燥4小時(shí)，在550℃下焙燒5小時(shí)，最后得到固體酸催化劑。本發(fā)明表明催化劑具有較高的催化活性和穩(wěn)定性，并且制備得到的生物柴油質(zhì)量均達(dá)到國(guó)家柴油機(jī)燃料調(diào)合用生物此油標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)C10L1/02GK102921399SQ201210422110
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者張淑芬 申請(qǐng)人:陜西啟源科技發(fā)展有限責(zé)任公司