[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公布说明书
[11]公开号CN 101411985A [43]公开日2009年4月22日
[21]申请号200810231126.4[22]申请日2008.11.28
[21]申请号200810231126.4
地址451192河南省新郑市郭店工业园
[72]发明人张琪 于海军 吴继忠 张聚池 [74]专利代理机构郑州睿信知识产权代理有限公司代理人陈浩 牛爱周
[51]Int.CI.B01J 27/053 (2006.01)B01J 23/06 (2006.01)C07C 67/08 (2006.01)
权利要求书 1 页 说明书 4 页
[54]发明名称
[57]摘要
本发明公开了一种生物柴油复合催化剂及其制
备方法，包括以下重量百分含量的组成：硫酸锆25
～30％，氧化钛20～25％，氧化锌10～15％，硫酸
铁15～20％，膨润土20～25％。本发明的复合催化
剂原料来源丰富，成本低，成本比同等催化剂低30－
50％，催化效率高，原料转化率超过99％，反应时
间缩短30％；另外，本发明的催化剂不腐蚀设备，
用于制备生物柴油不需要水洗和中和程序，对周围
环境不会产生污染，产品质量更加稳定(酸值低于0.
3mgKOH/mg)，本催化剂耐酸碱，耐高温，性质稳定，
可循环利用。
200810231126.4权 利 要 求 书第1/1页 1、一种生物柴油复合催化剂，其特征在于：包括以下重量百分含量的组成：硫酸锆25～30％，氧化钛20～25％，氧化锌10～15％，硫酸铁15～20％，膨润土20～25％。
2、根据权利要求1所述的生物柴油复合催化剂，其特征在于：所述的硫酸锆为固体硫酸锆。
3、根据权利要求1所述的生物柴油复合催化剂，其特征在于：所述的氧化钛为固体氧化钛。
4、一种生物柴油复合催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)混合：将重量百分含量为25～30％的固体氧化锆与20～25％的固体氧化钛混合，搅拌均匀，再加入重量百分含量为10～15％的氧 化锌和重量百分含量为15～20％的硫酸铁混合，得混合物；(2)膨化：将得到的混合物加入重量百分含量为20～25％的膨润土，进行膨化、附载处理；(3)造粒：将步骤(2)得到的产物加入造粒机进行造粒，得催化剂颗粒；(4)煅烧：将催化剂颗粒送入煅烧炉，在580℃—620℃的温度下进行煅烧成型；(5)磁化：加入少量铁屑磁化；(6)检验；(7)计量包装。
200810231126.4说 明 书第1/4页
一种生物柴油复合催化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种生物柴油用复合催化剂，同时还涉及一种该催化剂的制备方法。
背景技术
生物柴油做为一种优质清洁的燃料，是生物质能的一种，与石化柴油相比，具有不含硫和芳烃，十六烷值高，可被生物降解，对环境危害小等优势，成为最受欢迎的石油替代能源之一。目前，生物柴油的制备方法中酯交换法最为常用，酯交换反应制备生物柴油所用到的催化剂种类繁多，无论是化学催化剂还是生物催化剂都各具特：化学法酯交换具有转化率高、时间短、成本低等优点，但存在着后处理工艺复杂，环境污染严重等问题；生物酶酯交换法具有反应条件温和、醇用量小、无污染物排放等优点，但
存在酶使用寿命短、成本高、甲醇易使酶失活等不足。尽管采用NaOH、CH3ONa等均相催化剂催化油脂进行酯交换反应制备生物柴油具有反应速度快，生物柴油收率高等优点，但此类催化剂与产物分离困难，需中和洗涤，而中和洗涤会带来大量的工业废水，不仅会严重污染周围环境，且后处理步骤多；另外，现有的催化剂不能回收再加以利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物柴油复合催化剂，以提高转化率，降低生产成本。
同时，本发明的目的还在于提供一种该生物柴油复合催化剂的制备方法。 为了实现上述目的，本发明的技术方案采用了一种生物柴油复合催化剂，包括以下重量百分含量的组成：硫酸锆25～30％，氧化钛20～25％，氧化锌10～15％，硫酸铁15～20％，膨润土20～25％。
所述的硫酸锆为固体硫酸锆。
所述的氧化钛为固体氧化钛。
本发明的技术方案还在于采用了一种生物柴油复合催化剂的制备方法，包括以下步骤：(1)混合：将重量百分含量为25～30％的固体氧化锆与20～25％的固体氧化钛混合，搅拌均匀，再加入重量百分含量为10～15％的氧化锌和重量百分含量为15～20％的硫酸铁混合，得混合物；(2)膨化：将得到的混合物加
入重量百分含量为20～25％的膨润土，进行膨化、附载处理；(3)造粒：将步骤(2)得到的产物加入造粒机进行造粒，得催化剂颗粒；(4)煅烧：将催化剂颗粒送入煅烧炉，在580℃—620℃的温度下进行煅烧成型；(5)磁化：加入少量铁屑磁化；(6)检验；(7)计量包装。
本发明的生物柴油复合催化剂中，硫酸锆中的锆离子有强烈的吸氢性能，可以加强脂肪酸去氢而与甲醇结合为甲酯；氧化钛个有脱氧的作用；氧化锌具有良好的活化性能，作为活性剂；硫酸铁具有很强的电中和能力和更高的阳电荷密度，能够加速酯化反应；膨润土膨润土具有强大的吸附能力，是催化剂的载体。本发明的复合催化剂原料来源丰富，成本低，成本比同等催化剂低30—50％，催化效率高，原料转化率超过99％，反应时间缩短30％；另外，本发明的催化剂不腐蚀设备，用于制备生物柴油不需要水洗和中和程序，对周围环境不会产生污染，产品质量更加稳定(酸值低于0.3mgKOH/mg)，本催化剂耐酸碱，耐高温，性质稳定，可循环利用。
使用时，将重量百分含量为1—2％的本发明的复合催化剂同生物柴油生产原料一起加入反应釜，反应完毕后，沉淀，催化剂在沉淀物中，取出分离，回收煅烧后可以做为催化剂循环利用。
具体实施方式
实施例1
本实施例的生物柴油复合催化剂，包括以下重量百分含量的组成：固体硫酸锆25％，固体氧化钛20％，氧化锌15％，硫酸铁15％，膨润土25％。 本实施例的制备方法包括以下步骤：(1)混合：将重量百分含量为25％
固体氧化锆与20％的固体氧化钛混合，搅拌均匀，再加入重量百分含量为15％的氧化锌和重量百分含量为15％的硫酸铁混合，得混合物；(2)膨化：将得到的混合物加入重量百分含量为25％的膨润土，进行膨化、附载处理；(3)造粒：将步骤(2)得到的产物加入造粒机进行造粒，得催化剂颗粒；(4)煅烧：将催化剂颗粒送入煅烧炉，在580℃的温度下进行煅烧成型；(5)磁化：加入少量铁屑磁化；(6)检验；(7)计量包装。
实施例2
本实施例的生物柴油复合催化剂，包括以下重量百分含量的组成：固体硫酸锆27％，固体氧化钛23％，氧化锌13％，硫酸铁17％，膨润土20％。 本实施例的制备方法包括以下步骤：(1)混合：将重量百分含量为27％固体氧化锆与23％的固体氧化钛混合，搅拌均匀，再加入重量百分含量为13％的氧化锌和重量百分含量为17％的硫酸铁混合，得混合物；(2)膨化：将得到的混合物加入到重量百分含量为20％的膨润土中，进行膨化、附载处理；(3)造粒：将步骤(2)得到的产物加入造粒机进行造粒，得催化剂颗粒；(4)煅烧：将催化剂颗粒送入煅烧炉，在600℃的温度下进行煅烧成型；(5)磁化：加入少量铁屑磁化；(6)检验；(7)计量包装。
实施例3
本实施例的生物柴油复合催化剂，包括以下重量百分含量的组成：固体硫酸锆30％，固体氧化钛20％，氧化锌10％，硫酸铁15％，膨润土25％。 本实施例的制备方法包括以下步骤：(1)混合：将重量百分含量为30％的固体氧化锆与20％的固体氧化钛混合，搅拌均匀，再加入重量百分含量为10％的氧化锌和重量百分含量为15％的硫酸铁混合，得混合物；(2)膨化：将得到的混合物加入到重量百分含量为25％的膨润土中，进行膨化、附载处理；(3)造粒：将步骤(2)得到的产物加入造粒机进行造粒，得催化剂颗粒；
(4)煅烧：将催化剂颗粒送入煅烧炉，在580℃—620℃的温度下进行煅烧成型；(5)磁化：加入少量铁屑磁化；(6)检验；(7)计量包装。 利用本发明的催化剂生产的生物柴油与生物柴油国家标准《柴油机燃料
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