[发明专利]疏水性多孔碳基固体酸催化废弃油脂合成生物柴油的方法

摘要

本发明提供一种环境友好的，疏水性多孔碳基固体酸催化废弃油脂合成生物柴油的方法，该方法所用的疏水性多孔碳基固体酸催化剂具有高疏水比表面，能够有效分离副产物水和甘油，对合成生物柴油有很高的催化活性。本发明所述的方法具有如下优点：(1)产率高，为96.5～99.5％；(2)原料利用率高，能同时将甘油酯和游离脂肪酸转化为生物柴油产品；(3)催化剂用量小，约占反应原料总重的0.5～4％；(4)反应条件温和，反应时间短；(5)催化剂可重复使用；(6)没有皂化等副反应；(7)废弃油脂原料预处理简单等。

主权项

1.一种疏水性多孔碳基固体酸催化废弃油脂合成生物柴油的方法，其特征是包含以下的具体操作步骤：步骤一，疏水性多孔碳基固体酸材料的制备；将蔗糖与碳酸氢钠、偶氮二甲酸钠按质量比1∶5～30∶1～5溶于水，配成浓溶液后，在80℃下进行减压蒸馏，去除水分，得均匀混合物，将混合物置于马弗炉中，升温至400～600℃进行高温碳化6～24h后，得到固体，将固体置于10％的盐酸溶液中，洗涤除盐后，80℃烘箱中烘干后得碳中间体，将黑色碳中间体和浓硫酸按质量比为1∶15～50进行混合，升温至150℃下进行磺化反应8～48h后，冷却至室温，倒到大量水中，进行抽滤水洗，至滤液为中性，80℃烘箱中烘干后得黑色疏水性多孔碳基固体酸材料；步骤二，原料预处理；将废弃油脂中加入硅藻土，硅藻土用量为废弃油脂的1％，接着在70℃下进行加热搅拌2小时，过滤，滤液在100℃下进行减压蒸馏除去其中的水分；步骤三，酯交换反应；在备有搅拌，温度计，回流的反应釜中加入油脂、低碳醇、疏水性多孔碳基固体酸材料，所述加入油脂、低碳醇、疏水性多孔碳基固体酸材料的质量比为1∶0.2～0.5∶0.01～0.05；进行加热50～90℃回流搅拌5～18h左右；步骤四，催化剂的分离及产物的纯化；将粗产品过滤，滤出的疏水性多孔碳基固体酸材料可直接用于下次反应，滤液进行分液分出下层甘油，上层产物加入质量分数为5～10％的NaHCO3溶液，用量为上层混合物质量的2～6倍，洗涤至中性，以除去未反应的游离脂肪酸，然后用分液漏斗分出上层有机相，以无水MgSO4干燥，过滤除去干燥剂，减压蒸馏，可得到近浅黄色透明的产品即为生物柴油。