專利名稱：一種用于生物柴油生產(chǎn)的固體催化劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于生物柴油生產(chǎn)的固體催化劑的制備方法，屬于油品加工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
生物柴油是清潔的可再生能源，它以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黃連木等油料林木果實、工程微藻等油料水生植物以及動物油脂、廢餐飲油等為原料制成的液體燃料，是優(yōu)質(zhì)的石油柴油代用品。生物柴油是典型“綠色能源”，大力發(fā)展生物柴油對經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，推進能源替代，減輕環(huán)境壓力，控制城市大氣污染具有重要的戰(zhàn)略意義。
目前，生產(chǎn)生物柴油的方法一般有均相酸、堿性催化法。均相堿性催化法催化活性 高，但是，對原料中少量的游離脂肪酸和水分十分敏感，容易發(fā)生皂化反應，導致生物柴油產(chǎn)品分離困難。均相酸性催化法以硫酸、磷酸、鹽酸和有機磺酸等為催化劑，容易腐蝕設(shè)備，產(chǎn)生大量含酸廢水，后續(xù)處理復雜，產(chǎn)物的分離比較困難。此外，還有一些固體酸催化制備生物柴油的方法，但都要求酯交換反應的溫度較高(230°C左右)，條件苛刻，不宜工業(yè)化推廣。為此，研究一種能在較低溫度下進行酯交換的固體酸催化劑具有一定的經(jīng)濟與社會效 .、Mo發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種用于生物柴油生產(chǎn)的固體催化劑的制備方法，其制得的固體催化劑具有高比表面積和超強酸性，在低溫反應條件下，催化制備生物柴油的轉(zhuǎn)化率可達到91%以上，且可多次重復使用等優(yōu)點。
本發(fā)明所述的一種用于生物柴油生產(chǎn)的固體催化劑的制備方法，包括。
(I)磷鎢酸的制備一定量的水合鎢酸鈉與磷酸氫二鈉在攪拌下溶于沸水中，持續(xù)攪拌下加入一定量的濃鹽酸。冷卻后加入用乙醚、干燥得到磷鎢酸，備用。
(2)固體磷鎢酸銫鹽催體劑的制備把一定量的碳酸銫和上述所制備的磷鎢酸分別配成溶液，將碳酸銫攪拌加入磷鎢酸溶液中，攪拌一定時間后室溫靜置一定時間，在一定溫度下蒸發(fā)水分，得到白色固體即固體磷鎢酸銫鹽催體劑。
優(yōu)選地，步驟(I)中所述的水合鎢酸鈉、磷酸氫二鈉和濃鹽酸的用量比為100 10-15 80o
更優(yōu)選的，步驟(2)中所述的碳酸銫和磷鎢酸的用量比為I :7_9。
進一步優(yōu)選地，步驟(2)所述的攪拌時間為O. 5h，靜置時間為20h，蒸發(fā)溫度為 50。。。
更進一步優(yōu)選地，所述的步驟(I)中所述的水合鎢酸鈉、磷酸氫二鈉和濃鹽酸的用量比為100 12 :80，步驟(2)中所述的碳酸艷和憐鶴酸的用量比為I :8。
本發(fā)明制得的固體催化劑具有高比表面積和超強酸性，在低溫反應條件下，催化制備生物柴油的轉(zhuǎn)化率可達到91%以上，且可多次重復使用等優(yōu)點。
具體實施方式
實施例一。
(O磷鎢酸的制備取IOOg水合鎢酸鈉和13g磷酸氫二鈉在攪拌下溶于沸水中， 持續(xù)攪拌下加入SOmL濃鹽酸。冷卻后加入用乙醚、干燥得到83g磷鎢酸，備用。
(2)固體磷鎢酸銫鹽催體劑的制備分別取IOg碳酸銫和80g磷鎢酸，配成溶液， 再將碳酸銫溶液攪拌加入磷鎢酸溶液中，攪拌O. 5h后在室溫靜置20h，在50°C溫度下蒸發(fā)水分，得到78g白色固體即固體磷鎢酸銫鹽催體劑(主要成分是CS2.5Ha5PW1204(l)。
實施例二。
(!)磷鎢酸的制備取IOOg水合鎢酸鈉和15g磷酸氫二鈉在攪拌下溶于沸水中， 持續(xù)攪拌下加入SOmL濃鹽酸。冷卻后加入用乙醚、干燥得到84. 7g磷鎢酸，備用。
(2)固體磷鎢酸銫鹽催體劑的制備分別取IOg碳酸銫和90g磷鎢酸，配成溶液， 再將碳酸銫溶液攪拌加入磷鎢酸溶液中，攪拌O. 5h后在室溫靜置20h，在50°C溫度下蒸發(fā)水分，得到69g白色固體即固體磷鎢酸銫鹽催體劑(主要成分Cs2Ha5PW12O4tlX
實施例三。
(O磷鎢酸的制備取IOOg水合鎢酸鈉和13g磷酸氫二鈉在攪拌下溶于沸水中， 持續(xù)攪拌下加入SOmL濃鹽酸。冷卻后加入用乙醚、干燥得到82. Ig磷鎢酸，備用。
(2)固體磷鎢酸銫鹽催體劑的制備分別取IOg碳酸銫和70g磷鎢酸，配成溶液， 再將碳酸銫溶液攪拌加入磷鎢酸溶液中，攪拌O. 5h后在室溫靜置20h，在50°C溫度下蒸發(fā)水分，得到74g白色固體即固體磷鎢酸銫鹽催體劑(主要成分Cs3Ha5PW12O4tlX
實施例四。
生產(chǎn)生物柴油催化活性比較。
在相同的催化生產(chǎn)生物柴油的原材料下，本發(fā)明所制備的固定催化劑與傳統(tǒng)酸 (H2S04)、固體酸(TiO2-SO42O的催化活性進行比較。比較結(jié)果如下。
權(quán)利要求
1.一種用于生物柴油生產(chǎn)的固體催化劑的制備方法，其特征在于包括(1)磷鎢酸的制備一定量的水合鎢酸鈉與磷酸氫二鈉在攪拌下溶于沸水中，持續(xù)攪拌下加入一定量的濃鹽酸；冷卻后加入用乙醚、干燥得到磷鎢酸，備用；(2)固體磷鎢酸銫鹽催體劑的制備把一定量的碳酸銫和上述所制備的磷鎢酸分別配成溶液，將碳Ife艷攬祥加入憐鶴Ife溶液中，攬祥一定時間后室溫靜直一定時間，在一定溫度下蒸發(fā)水分，得到白色固體即固體磷鎢酸銫鹽催體劑。
2.如權(quán)利要求I所述的固體催化劑的制備方法，其特征在于所述的步驟(I)中所述的水合鎢酸鈉、磷酸氫二鈉和濃鹽酸的用量比為100 :10-15 80o
3.如權(quán)利要求I所述的固體催化劑的制備方法，其特征在于所述的步驟(2)中所述的碳酸銫和磷鎢酸的用量比為I :7_9。
4.如權(quán)利要求I所述的固體催化劑的制備方法，其特征在于所述的步驟(2)所述的攪拌時間為O. 5h，靜置時間為20h，蒸發(fā)溫度為50°C。
5.如權(quán)利要求I或4所述的固體催化劑的制備方法，其特征在于所述的步驟(I)中所述的水合鎢酸鈉、磷酸氫二鈉和濃鹽酸的用量比為100 12 :80，步驟(2)中所述的碳酸銫和憐鶴Ife的用量比為I :8。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于生物柴油生產(chǎn)的固體催化劑的制備方法，屬于油品加工領(lǐng)域。本發(fā)明所述的一種用于生物柴油生產(chǎn)的固體催化劑的制備方法，其特征在于包括(1)磷鎢酸的制備一定量的水合鎢酸鈉與磷酸氫二鈉在攪拌下溶于沸水中，持續(xù)攪拌下加入一定量的濃鹽酸。冷卻后加入用乙醚、干燥得到磷鎢酸，備用。(2)固體磷鎢酸銫鹽催體劑的制備把一定量的碳酸銫和上述所制備的磷鎢酸分別配成溶液，將碳酸銫攪拌加入磷鎢酸溶液中，攪拌一定時間后室溫靜置一定時間，在一定溫度下蒸發(fā)水分，得到白色固體即固體磷鎢酸銫鹽催體劑。本發(fā)明制得的固體催化劑具有高比表面積和超強酸性，在低溫反應條件下，催化制備生物柴油的轉(zhuǎn)化率可達到91%以上，且可多次重復使用等優(yōu)點。
文檔編號C11C3/10GK102936045SQ201210421940
公開日2013年2月20日 申請日期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 申請人:陜西啟源科技發(fā)展有限責任公司