專利名稱：吡咯烷酮類堿性離子液體催化廢油脂制備生物柴油的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以吡咯烷酮類離子液體為催化劑，催化廢油脂和烷基醇制備生物柴油的方法，屬于離子液體催化技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
生物柴油是指以植物、動(dòng)物油脂等可再生生物資源生產(chǎn)的可用于壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的清潔替代燃油。生物柴油具有十六烷值高、基本不含硫和芳烴、能量密度高、潤滑性能好、抗爆性好、能生物降解、可再生、安全性高等優(yōu)點(diǎn)，可以部分或全部替代礦物柴油來使用。制備過程是以植物、動(dòng)物油脂等原料與醇類在液體堿(KOH、NaOH等)催化作用進(jìn)行反應(yīng)而得，但需要反復(fù)洗滌產(chǎn)品中的液體堿，因此，過程產(chǎn)生的工業(yè)污水比較多。US 2009270248專利發(fā)明內(nèi)容涉及一種新型的堿性離子液體[Cat+-Z-Bas][X#x2212 ;]，其中Cat+=陽離子部分，Bas=堿性部分，Z =連接Cat+和Bas的共價(jià)鍵；或者1、2或3個(gè)脂族二價(jià)連接基團(tuán)，每個(gè)所述脂族二價(jià)連接基團(tuán)均包含I至10個(gè)碳原子并且任選包含I個(gè)、兩個(gè)、或3個(gè)氧原子；X#x2212=陰離子部分，并且條件是Bas不是-0H。其堿性部分由陽離子表現(xiàn)，根據(jù)反應(yīng)環(huán)境設(shè)計(jì)成以最有效的方式適應(yīng)化學(xué)過程的催化和分離，相比于常規(guī)溶劑體系，此發(fā)明的離子液體具有低的蒸汽壓、可調(diào)的極性和性能以及高的熱穩(wěn)定性。并且以烷基鹵與過量二氮雜雙環(huán)[2，2，2]辛烷的反應(yīng)得到堿性系列的離子液體。中科院西雙版納熱帶植物園在專利CN 102031202A中公開了一種1_ 丁基_3_甲基咪唑?qū)妆交撬猁}、1-十八烷基-3-甲基咪唑溴鹽、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯鹽等酸性離子液體預(yù)酯化廢油脂，再以氫氧化鉀、氫氧化鈉、氧化鈣或鎂鋁水滑石類堿催化劑進(jìn)行酯交換反應(yīng)制備生物 柴油。CN 101856512專利公開了一種堿性咪唑類堿性離子液體催化餐飲廢油脂制備生
權(quán)利要求
1.一種吡咯烷酮類堿性離子液體催化廢油脂制備生物柴油的方法，其特征在于按照下述步驟進(jìn)行堿性離子液體為催化劑，以吡咯烷酮和鹵代烷烴合成中間體，中間體和無機(jī)堿反應(yīng)制備堿性離子液體；以廢油脂和烷基醇為原料，在反應(yīng)溫度6(Tl50°C，反應(yīng)f 5小時(shí)條件下制備生物柴油。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種吡咯烷酮類堿性離子液體催化廢油脂制備生物柴油的方法，其特征在于其中所述的堿性離子液體為吡咯烷酮類離子液體，化學(xué)結(jié)構(gòu)通式如下OΓ
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種吡咯烷酮類堿性離子液體催化廢油脂制備生物柴油的方法，其特征在于其中所述η=2、3、4或者5 ;其中所述的催化劑用量為總反應(yīng)物質(zhì)量的O.1% 15%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種吡咯烷酮類堿性離子液體催化廢油脂制備生物柴油的方法，其特征在于其中所述的鹵代烷烴為溴代乙烷、1-溴代正丙烷、溴代正丁烷或1-溴代正戊烷；其中所述的無機(jī)堿為KOH或NaOH。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種吡咯烷酮類堿性離子液體催化廢油脂制備生物柴油的方法，其中所述的烷基醇為甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇其中任意一種或其至少兩種混合物，其中所述的烷基醇的質(zhì)量為廢油脂質(zhì)量的10% 60%，較優(yōu)10% 50%，最優(yōu)10% 30%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種堿性離子液體催化廢油脂制備生物柴油的方法，其特征在于其中所述的反應(yīng)溫度為60-90°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種堿性離子液體催化廢油脂制備生物柴油的方法，其特征在于其中所述的反應(yīng)時(shí)間為廣4小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開了吡咯烷酮類堿性離子液體催化廢油脂制備生物柴油的方法，屬于離子液體催化技術(shù)領(lǐng)域，該方法采用廢油脂和烷基醇為原料，以吡咯烷酮類離子液體為催化劑，催化制備生物柴油；反應(yīng)結(jié)束后，離子液體與產(chǎn)物自動(dòng)分相。本發(fā)明采用離子液體制備過程簡單，價(jià)格便宜。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)催化劑活性高，用量少；(2)催化劑毒性低，易被生物降解；(3)反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)時(shí)間短；(4)反應(yīng)過程簡單，產(chǎn)物分離容易，無污染，原料利用率高。
文檔編號(hào)C11C3/10GK103031217SQ201210545800
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者李為民, 左同梅, 邱玉華, 任慶功, 姚超, 郭登峰 申請(qǐng)人:常州大學(xué)