【技术实现步骤摘要】
一种磷钨酸离子液体催化制备生物柴油的方法
本专利技术涉及一种磷钨酸离子液体催化制备生物柴油的方法,属于绿色环保新能源生产
技术介绍
生物柴油是以油料植物、油料作物、动物油脂和废弃食用油等为原料通过酯交换反应得到的脂肪酸甲酯燃料。它是几种脂肪酸甲酯的混合物。生物柴油是一种可以替代常规柴油使用的环保燃料。其生产路线是脂肪酸的酯化反应或甘油三脂和短链的醇在酸或碱催化作用下的酯交换反应。传统上,多相无机酸和碱是酯交换反应的常规催化剂。然而,无机碱催化剂可能会造成皂化反应。浓硫酸等无机酸催化制备脂肪酸甲酯的产率较高,但是反应时间长,而且反应产物的颜色较深。更重要的是,这些催化剂是不可再生的,可能会导致分离困难,造成环境污染。固体酸催化剂具有较强的催化活性和重复使用性,然而,在反应过程中固体酸催化剂容易失活,生产成本高,也容易皂化。固体碱催化反应是非均相反应,易于与生物柴油分离,后处理简单,然而,非均相的酯交换反应体系会降低反应速率,且催化剂生产成本较高,比表面积小,容易受水分和空气影响,催化剂寿命短。生物酶催化剂由于其环境友好受到了众多关注。然而,和其它催化剂相比,酶催化需要较长的反应时间,容易失活,且其用量较大,这些限制了酶催化剂的广泛应用。超临界甲醇法制备生物柴油具有原料转化率高的优点,但酯交换反应需要在高温高压下进行,能耗大且设备要求高。离子液体由于具有饱和蒸汽压低,良好的热稳定性,以及可设计出不同的结构等特点,而成为一种很有发展前景的催化制备生物柴油的催化剂。但现有离子液体存在用量大,而且与产物分离困难等缺点。杂多酸盐由于其能够引发反应,自然分离的 ...
【技术保护点】
一种在磷钨酸离子液体中制备生物柴油的方法,其特征在于,以油脂和甲醇为原料,以磷钨酸离子液体作为催化剂,通过酯交换反应制备生物柴油。
【技术特征摘要】
1.一种在磷钨酸离子液体中制备生物柴油的方法,其特征在于,利用恒压滴液漏斗将中间体溴代N-甲基-N-丁基吗啡啉逐滴加入到磷钨酸水溶液中,摩尔比为3:1,常温反应24h,得到的产物用去离子水洗涤3次达到提纯效果;将产物在0.02MPa真空干燥箱中,60℃干燥至恒重,然后在120℃下活化3h,即得到活化的N-甲基-N-丁基吗啡啉磷钨酸离子液体;将大豆油和甲醇按照摩尔比1:40的比例加入带有回流冷凝装置的三口烧瓶中,再加入质量为大豆油质量的5%的磷钨酸离子液体;在反应温度60℃,常压下反应8h,反应结束后经减压蒸馏除去甲醇,剩余混合物经离心分离除去固体催化剂,其余液体转移至分液漏斗中,静置分层,分液;上层主要为生物柴油,将生物柴油水洗3次,干燥至恒重,然后通过气相色谱分析其组成并计算生物柴油收率为92.5%。2.一种在磷钨酸离子液体中制备生物柴油的方法,其特征在于,利用恒压滴液漏斗将中间体溴代N-甲基-N-十二烷基吗啡啉逐滴加入到磷钨酸水溶液中,摩尔比为3:1,常温反应24h,得到的产物用去离子水洗涤3次达到提纯效果;将产物在0.02MPa真空干燥箱中,60℃干燥至恒重,然后在120℃下活化3h,即得到活化的N-甲基-N-十二烷基吗啡啉磷钨酸离子液体;将蓖麻油和甲醇按照摩尔比为1:40的比例加入带有回流冷凝装置的三口烧瓶中,再加入质量为蓖麻油质量的5%的磷钨酸离子液体;在反应温度45℃,常压下反应8h,反应结束后经减压蒸馏除去甲醇,剩余混合物经离心分离除去固体催化剂,其余液体转移至分液漏斗中,静置分层,分液;上层主要为生物柴油,将生物柴油水洗3次,干燥至恒重,然后通过气相色谱分析其组成并计算生物柴油收率为80.5%。3.一种在磷钨酸离子液体中制备生物柴油的方法,其特征在于,利用恒压滴液漏斗将中间体溴代N-甲基-N-丁基吗啡啉逐滴加入到磷钨酸水溶液中,摩尔比为3:1,常温反应48h,得到的产物用去离子水洗涤3次达到提纯效果;将产物在0.02MPa真空干燥箱中,60℃干燥至恒重,然后在150℃下活化3h,即得到活化的N-甲基-N-丁基吗啡啉磷钨酸离子液体;将菜籽油和甲醇按照摩尔比1:20加入带有回流冷凝装置的三口烧瓶中,再加入质量为菜籽油质量的5%的磷钨酸离子液体;在反应温度64℃,常压下反应8h,反应结束后经减压蒸馏除去甲醇,剩余混合物经离心分离除去固体催化剂,其余液体转移至分液漏斗中,静置分层,分液;上层主要为生物柴油,将生物柴油水洗3次,干燥至恒重,然后通过气相色谱分析其组成并计算生物柴油收率为75.3%。4.一种在磷钨酸离子液体中制备生物柴油的方法,其特征在于,利用恒压滴液漏斗将中间体溴代N-甲基-N-丁基吗啡啉逐滴加入到磷钨酸水溶液中,摩尔比为3:1,常温反应36h,得到的产物用去离子水洗涤3次达到提纯效果;将产物在0.02MPa真空干燥箱中,60℃干燥至恒重,然后在100℃下活化3h,即得到活化的N-甲基-N-丁基吗啡啉磷钨酸离子液体;将蓖麻油和甲醇按照1:50加入带有回流冷凝装置的三口烧瓶中,再加入质量为蓖麻油质量的10%的磷钨酸离子液体;在反应温度60℃,常压下反应8h,反应结束后经减压蒸馏除去甲醇,剩余混合物经离心分离除去固体催化剂,其余液体转移至分液漏斗中,静置分层,分液;上层主要为生物柴油,将生物柴油水洗3次,干燥至恒重,然后通过气相色谱分析其组成并计算生物柴...
【专利技术属性】
技术研发人员:王璐璐,王吉林,
申请(专利权)人:辽宁石油化工大学,
类型:发明
国别省市:辽宁;21
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