一种酯化催化剂、酯化催化系统及制备酯化催化剂并酯化催化反应的方法技术方案

本发明专利技术提供一种酯化催化剂、酯化催化系统及制备酯化催化剂并酯化催化反应的方法,酯化催化剂，包括硅胶和吸附在硅胶上的铁、锆、钛、锡、钪、硫酸；所述铁、锆、钛、锡、钪、硫酸占硅胶的质量百分比分别为:铁9％‑30％、锆0.009％‑0.015％、钛9％‑30％、锡0.3％‑3％、钪0.003％‑0.009％、硫酸59％。酯化催化系统,包括原液池、化学滤池、吸附区、烘干脱水区、焙烧炉、酯化反应池、脱酸油罐、C型大孔硅胶；所述原液池、化学滤池、吸附区、烘干脱水区、焙烧炉、酯化反应池、脱酸油罐依次连接，C型大孔硅胶连接吸附区，本发明专利技术降低生物柴油生产成本、产品硫含量和酸值达到了国V柴油标准之目的，解决了传统工艺易造成环境污染的诟病，为生物柴油生产节能减排和环境保护做出了贡献。

A method of esterification catalyst, esterification catalytic system and preparation of esterification catalyst and esterification reaction

The present invention provides a catalyst for the esterification, catalytic esterification system and preparation of esterification catalyst and catalytic esterification reaction, esterification catalyst, including silica gel and adsorption on silica, iron, tin, zirconium, titanium, scandium sulfate; the iron, titanium, tin, zirconium, scandium sulfate, percentage of silicon rubber were: 30%, 9% Fe Zr 0.009% 0.015%, 30%, 9% titanium tin 0.3% 3%, 0.003% 0.009%, 59% scandium sulfate. Catalytic esterification system, including liquid pool, chemical filter, adsorption zone, drying area, baking furnace, esterification reaction tank, oil tank, acid C macroporous silica gel; the liquid tank, filter, chemical adsorption zone, drying area, baking furnace, esterification, deacidification tank connected pool, C macroporous silica gel adsorption zone is connected, the invention reduces the production cost of biodiesel, the sulfur content and acid value reached the destination V diesel standards, to solve the criticism of traditional process is easy to cause environmental pollution, contribute to the production of biodiesel, energy conservation and environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
一种酯化催化剂、酯化催化系统及制备酯化催化剂并酯化催化反应的方法
本专利技术涉及一种酯化催化剂、酯化催化系统及制备酯化催化剂并酯化催化反应的方法。
技术介绍
传统工艺对于酸性动植物油酯的酯化处理，大部分采用均相液体催化剂，并且大多采用浓硫酸作为酯化催化剂，而浓硫酸作为酯化催化剂有三大缺点：一是产品需要水洗，从而产生大量废水，污染环境；二是催化剂不能从产品中分离，产品硫含量远远超标；三是腐蚀设备。而采用非均相固体酸催化剂价格不菲，用在生物柴油制造方面，成本很高，业主承受不了。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种酯化催化剂、酯化催化系统及制备酯化催化剂并酯化催化反应的方法。本专利技术采用如下技术方案：一种酯化催化剂，包括硅胶和吸附在硅胶上的铁、锆、钛、锡、钪、硫酸；所述铁、锆、钛、锡、钪、硫酸占硅胶的质量百分比分别为:铁9％-30％、锆0.009％-0.015％、钛9％-30％、锡0.3％-3％、钪0.003％-0.009％、硫酸59％。所述硅胶为C型大孔硅胶，平均孔径为8.0-10.0nm,比表面积300-400平米/克。制备酯化催化剂的酯化催化系统,包括原液池、化学滤池、吸附区、烘干脱水区、焙烧炉、酯化反应池、脱酸油罐、硅胶；所述原液池、化学滤池、吸附区、烘干脱水区、焙烧炉、酯化反应池、脱酸油罐依次连接，硅胶连接吸附区。所述硅胶为C型大孔硅胶，平均孔径为8.0-10.0nm,比表面积300-400平米/克。采用酯化催化系统制备酯化催化剂并酯化催化反应的方法，(1)将有色金属冶炼厂出产的多金属硫酸盐溶液放入原液液池，包括金属：铁、钒、铬、锰、锆、钙、铝、镍、铜、钛、钪、锡、铅；(2)原液池1连通化学滤池，用于剔除对于酯化反应来说，活性较弱的物质如钒、铬、锰、钙、铝、镍、铜、铅，只保留活性较强的物质铁、锆、钛、锡、钪；(3)在吸附区以每升酸液用500克硅胶吸附；(4)然后移动到烘干脱水区，并在150℃下烘干脱水两个小时；(5)再进入焙烧炉焙烧，温度达到500℃-600℃保持恒温三个小时，自然降温到常温即得到酯化催化剂，酯化催化剂包括硅胶和吸附在硅胶上的铁、锆、钛、锡、钪、硫酸；所述铁、锆、钛、锡、钪、硫酸占硅胶的质量百分比分别为:铁9％-30％、锆0.009％-0.015％、钛9％-30％、锡0.3％-3％、钪0.003％-0.009％、硫酸59％；(6)然后采用5％(w/w)该催化剂，与酸值30mgKOH/g以上、水杂小于1％的地沟油、潲水油、棕榈脂肪酸酸化油在120℃温度下在酯化反应池进行酯化反应三至四个小时，酸值降到0.5mgKOH/g以下，达到国V标准，然后将脱酸油灌入脱酸油罐。所述硅胶为C型大孔硅胶，平均孔径为8.0-10.0nm,比表面积300-400平米/克。之所以选用C型大孔硅胶作为载体，是因为其孔隙率高，吸附性能好，并且能承受500℃-600℃高温煅烧，能够把多金属硫酸盐活性材料吸附烧结在载体表面上，酯化反应过程中，活性材料不容易脱落，能够多次反复使用，并使得生物柴油产品硫含量及酸值很容易达到国Ⅴ标准。由于采用了几种活性较高的金属元素硫酸盐，几种活性金属中心均匀分布在载体表面，并被烧结固化在载体表面上，该催化剂活性非常高，哪怕油脂酸值达到200mgKOH/g以上，在酯化反应时，添加制得的催化剂5％(w/w)，反应三至四个小时，酸值即可降到0.5mgKOH/g以下，完全达到国V要求，并且，只要油脂水杂很小，该催化剂可以反复使用十数次。而浓硫酸作为酯化催化剂，其酯化反应时间需要足够六小时，并且同样酸值的油脂，其酸值只能降到2mgKOH/g左右，没有达到国V标准，硫含量更加远远达不到国V标准。相比之下，使用该催化剂酯化时间比浓硫酸酯化时间节省1/3。本专利技术有益技术效果：降低生物柴油生产成本、产品硫含量和酸值达到了国V柴油标准之目的，解决了传统工艺易造成环境污染的诟病，为生物柴油生产节能减排和环境保护做出了贡献。附图说明图1为酯化催化系统示意图。附图标记说明1原液池1、2化学滤池、3吸附区、4烘干脱水区、5焙烧炉、6酯化反应池、7柴油罐、8硅胶。具体实施方式下面结合附图和本专利技术的优选实施例进一步说明本专利技术。实施例本专利技术采用如下技术方案：一种酯化催化剂，包括硅胶和吸附在硅胶上的铁、锆、钛、锡、钪、硫酸；所述铁、锆、钛、锡、钪、硫酸占硅胶的质量百分比分别为:铁9％-30％、锆0.009％-0.015％、钛9％-30％、锡0.3％-3％、钪0.003％-0.009％、硫酸59％。所述硅胶为C型大孔硅胶，平均孔径为8.0-10.0nm,比表面积300-400平米/克。如图1所示，制备酯化催化剂的酯化催化系统,包括原液池1、化学滤池2、吸附区3、烘干脱水区4、焙烧炉5、酯化反应池6、脱酸油罐7、硅胶8；所述原液池1、化学滤池2、吸附区3、烘干脱水区4、焙烧炉5、酯化反应池6、脱酸油罐7依次连接，硅胶8连接吸附区3。所述硅胶为C型大孔硅胶，平均孔径为8.0-10.0nm,比表面积300-400平米/克。采用酯化催化系统制备酯化催化剂并酯化催化反应的方法，(1)将有色金属冶炼厂出产的多金属硫酸盐溶液放入原液液池1，包括金属：铁、钒、铬、锰、锆、钙、铝、镍、铜、钛、钪、锡、铅；(2)原液池1连通化学滤池2，用于剔除对于酯化反应来说，活性较弱的物质如钒、铬、锰、钙、铝、镍、铜、铅，只保留活性较强的物质铁、锆、钛、锡、钪；(3)在吸附区3以每升酸液用500克硅胶8吸附；(4)然后移动到烘干脱水区4，并在150℃下烘干脱水两个小时；(5)再进入焙烧炉5焙烧，温度达到500℃-600℃保持恒温三个小时，自然降温到常温即得到酯化催化剂，酯化催化剂包括硅胶和吸附在硅胶上的铁、锆、钛、锡、钪、硫酸；所述铁、锆、钛、锡、钪、硫酸占硅胶的质量百分比分别为:铁9％-30％、锆0.009％-0.015％、钛9％-30％、锡0.3％-3％、钪0.003％-0.009％、硫酸59％；(6)然后采用5％(w/w)该催化剂，与酸值30mgKOH/g以上、水杂小于1％的地沟油、潲水油、棕榈脂肪酸酸化油在120℃温度下在酯化反应池6进行酯化反应三至四个小时，酸值降到0.5mgKOH/g以下，达到国V标准，然后将脱酸油灌入脱酸油罐7。所述硅胶为C型大孔硅胶，平均孔径为8.0-10.0nm,比表面积300-400平米/克。之所以选用C型大孔硅胶作为载体，是因为其孔隙率高，吸附性能好，并且能承受500℃-600℃高温煅烧，能够把多金属硫酸盐活性材料吸附烧结在载体表面上，酯化反应过程中，活性材料不容易脱落，能够多次反复使用，并使得生物柴油产品硫含量及酸值很容易达到国Ⅴ标准。由于采用了几种活性较高的金属元素硫酸盐，几种活性金属中心均匀分布在载体表面，并被烧结固化在载体表面上，该催化剂活性非常高，哪怕油脂酸值达到200mgKOH/g以上，在酯化反应时，添加制得的催化剂5％(w/w)，反应三至四个小时，酸值即可降到0.5mgKOH/g以下，完全达到国V要求，并且，只要油脂水杂很小，该催化剂可以反复使用十数次。而浓硫酸作为酯化催化剂，其酯化反应时间需要足够六小时，并且同样酸值的油脂，其酸值只能降到2mgKOH/g左右，没有达到国V标准，硫含量更加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酯化催化剂，其特征在于:包括硅胶和吸附在硅胶上的铁、锆、钛、锡、钪、硫酸；所述铁、锆、钛、锡、钪、硫酸占硅胶的质量百分比分别为:铁9％‑30％、锆0.009％‑0.015％、钛9％‑30％、锡0.3％‑3％、钪0.003％‑0.009％、硫酸59％。

【技术特征摘要】
1.一种酯化催化剂，其特征在于:包括硅胶和吸附在硅胶上的铁、锆、钛、锡、钪、硫酸；所述铁、锆、钛、锡、钪、硫酸占硅胶的质量百分比分别为:铁9％-30％、锆0.009％-0.015％、钛9％-30％、锡0.3％-3％、钪0.003％-0.009％、硫酸59％。2.根据权利要求1所述的酯化催化剂，其特征在于:所述硅胶为C型大孔硅胶，平均孔径为8.0-10.0nm,比表面积300-400平米/克。3.制备权利要求1所述的酯化催化剂的酯化催化系统,其特征在于:包括原液池、化学滤池、吸附区、烘干脱水区、焙烧炉、酯化反应池、脱酸油罐、硅胶；所述原液池、化学滤池、吸附区、烘干脱水区、焙烧炉、酯化反应池、脱酸油罐依次连接，硅胶连接吸附区。4.根据权利要求3所述的制备酯化催化剂的酯化催化系统，其特征在于:所述硅胶为C型大孔硅胶，平均孔径为8.0-10.0nm,比表面积300-400平米/克。5.采用权利要求2所述的酯化催化系统制备酯化催化剂并酯化催化反应的方法，其特征在于：(1)将有色金属冶炼厂出产的多金属硫酸盐溶液放入原液液池，包括金属：铁、钒、铬、锰、锆、钙、铝、镍、铜、钛、钪、锡、铅；(...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧卓木，欧鹏，卓寿镛，陈军，黄俭，
申请(专利权)人：广西锟德能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45