二氧化硅-硫酸氢钾固体酸催化制备生物柴油.pdf

2012年第37卷第7期
中国油脂
生物柴油
二氧化硅一硫酸氢钾固体酸催化制备生物柴油
石彩静,李志成,余济伟,任立国
(1.辽宁石油化エ大学化学与材料科学学院,辽宁抚板1130;2.托板石化公司催化剂厂,辽宁抚板1300
摘要:采用溶胶一凝胶法制备KHSO4?SiO2固体酸催化剂,将其应用于催化油酸与甲醇制备生物
柴油的酯化反应中,考察了催化剂焙烧温度、KHSO。负裁量、甲醇与油酸物质的量比、化剂用量、
反应时间及催化剂使用次数对生物柴油转化率的影响。结果表明,固体酸催化剂KHSO,·SiO2在
油酸与甲醇的酯化反应中具有很高的催化活性,最佳反应条件:催化剂焙烧温度为200℃,KHSO
负截量为20%,甲醇与油酸物质的量比为12:1,催化剂用量占油酸质量的10%,反应时间5b,生物
柒油转化率可达95.58%。固体酸惟化剂KHSO?Si02可重复使用4次,催化活性良好。
关键词:生物柴油;KHSO2?SiO2;落胶一凝胺;化反应
中图分类号:T645:TK63
文献标志码:A
文章编号:1003-7969(2012)07-0055-04
Preparation of biodiesel catalyzed by soild acid KHSO,. Sio2
SHI Caijing', II Zhicheng', YU Jiwei, REN Liguo
(1. School of Chemistry and Material Science, Liaoning Shihua University, Fushun 113001, liaoning, China;
2. Catalyst Plant of Fushun Petrochemical Company, Fushun 113001, Liaoning, China)
Abstract: Biodiesel was prduced by the esterification of oleic acid and methanol catalyzed by solid acid
KHSO io which was prepared through the sol-gel method. The effects of the catalyst calcination
temperature, KHSO, loading, molar ratio of methanol to oleie acid, catalyst dosage, reaction time and using
times of catal st on the yield of biodiesel were investigated. The results showed that the solid acid catalyst
KHSO Sio, in the oleic acid esterification with methanol had a high catalytic activity, and the optimal
conditions were as follows: calcination temperature 200 C, KHSO loading 20%, molar ratio of methanol to
oleic acid 12: 1, catalyst dosage 10%(based on the mass of oleic acid), reaction time 5 h. Under the
limal conditions the conversion rate was 95. 58%. Solid acid catalyst KHSO. Si0 eould be used for 4
times with high catalytic activity
Key words: biodiesel KHS0,.Si02 i sol-gel; esterification
生物柴油是一种由动植物油脂与甲醇酯交换反化)反应是制备生:物柴油的可行生产工艺,工业上
应而生成的脂肪酸甲酯,是一种含氧清洁燃料,与普一般选用液体酸作为制备生物柴油的催化剂。使用
通撚料相比具有很多优点:可再生,可生物降解,无液体酸作为催化剂反应速度较慢,对反应设备腐蚀严
毒,不含硫和芳烃,高十六烷值,高闪点,对环境友好重,且会产生工业废水,对环境造成严重的污染43
等,是潜在的能源替代品。近年来有很多接近
KHSO2是一种酸性接近浓硫酸的固体酸式盐,
成熟的环境友好型生物柴油制备技术,酯交换(酯价格低廉且具有不溶于有机溶剂,后处理简单和环
境友好等优点,已被广泛应用于有机合成中°?,是
收稿日期:2011-1-02;修回日期:2012-05-10
很好的酯化催化剂。但是KHSO在水中部分溶解,
基金项目:辽宁省教育厅资助项目(051299)
难于从反应产物中分离,表面积小等缺点限制了
作者简介:石彩静(1984),女,硕土研究生,研究方向为生物
柴油及石油化工催化剂制备及应用催化反应动力学研究
KHSO,的应用
E-mail) shicaijing8503@ I
本文采用溶胶一凝胶法制备了二氧化硅负载的
通信作者:任立国,教投,士(E-ml)ago4siam。硫酸氢钾(KHSO?Si02)固体酸催化剂,研究了
万方数据