直接磺化生物质制备的炭质固体酸催化剂制造技术

本发明专利技术属于新材料和新能源技术领域，涉及一种制备炭质固体酸催化剂及生物柴油的方法，特别涉及一种直接磺化纯天然生物质制备炭质固体酸催化剂和生物柴油的方法。其特征在于：以纯天然、可再生的生物质为原料，直接用浓硫酸将其磺化制备成生物基炭质固体酸催化剂，并采用连续精馏－分水酯化反应工艺进行自由脂肪酸或废油脂与短链醇的催化酯化反应生产生物柴油。本发明专利技术采用的原料资源丰富、价格低廉、纯天然可再生，属废物利用；制备工艺简单，反应条件温和可控，制造成本低；催化剂活性高，稳定性好，易回收，对设备无腐蚀，属环境友好型催化剂，适合生物柴油的大规模工业化生产。并还可以用于烷基化、水解、水合作用等许多有机反应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于催化剂
，涉及一种制备炭质固体酸催化剂及生物柴油 的方法，特别涉及一种直接磺化生物质制备炭质固体酸催化剂和生物柴油的方法。
技术介绍
随着石油资源的逐渐枯竭，探索新型能源，势在必行。生物柴油主要是指以 动植物油脂为原料与短链醇经酯化反应合成得到的一种含饱和或不不好脂肪酸 单酯的混和物。由于生物柴油具有可再生、易生物降解、无毒、含硫量低和有 害物质排放量小等优点，是一种清洁的可再生能源，属于环境友好型燃料，是常 规石油柴油的优良替代品。化学法生产生物柴油主要是采用化学催化法如酸法、碱法以及二者结合的 两步法。酸催化法可以解决高酸值或含水原料难以利用的问题，目前采用的催 化剂主要是均相催化剂如浓硫酸，磷酸、盐酸和各种有机磺酸，因此，存在着 工艺过程复杂，设备防腐要求高，催化剂回收利用、副产物甘油精制困难、后 续水洗和中和产生废水等问题。而固体酸催化剂的使用为解决上述问题提供了 新的思路和方向。炭质固体酸催化剂是一种新型的固体酸催化剂，最早由日本学者提出的(Nature, Vo1.438， 10 Nov. ， 2005)。他们以糖、淀粉或纤维素为原料，采用先炭化后磺酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直接磺化生物质制备的炭质固体酸催化剂，是以纯天然、可再生的生物质为原料制备炭质固体酸催化剂的方法，其特征在于：（１）选择的天然生物质为：木屑、树枝、纤维素、木质素、稻壳、果壳、秸杆或多糖类化合物的一种；对于天然生物质将其破碎到粒度为０．３～１０ｍｍ使用；（２）将上述天然生物质直接加入质量百分比９８％的浓硫酸中在氮气保护下进行磺化反应，在磺化温度为２５～１００℃的条件下搅拌０．５～５ｈ得到反应混合物；将得到的反应混合物加入蒸馏水中搅拌充分，过滤、干燥、洗涤、再干燥得到生物基炭质固体酸催化剂；所述的样品与浓硫酸的用量质量比为１∶６～２０。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王同华，乌日娜，修志龙，潘艳秋，银建中，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]