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    一種增溶易分離離子液體均相催化制備生物柴油的方法獲國家發明專利授權

    文章來源:  |  發布時間:2017-10-31  |  【打印】 【關閉

      

      生物柴油不含硫和芳烴、十六烷值高、潤滑性好,是一種優質的清潔柴油。傳統的生物柴油制備工藝,多采用硫酸或氫氧化鈉等均相酸堿為催化劑,該方法雖然高效,但該類催化劑難以回收重復利用,產品需要中和洗滌,副產物甘油分離精制困難,酸堿污染嚴重,以上問題嚴重制約了生物柴油的綠色工業化發展。因此,尋找高效環保的催化劑對生物柴油工業化發展具有十分重要的意義。

      離子液體作為一種新型的環境友好型酸堿催化劑,擁有液體酸堿的高密度反應活性位和固體酸堿的不揮發性,同時它的結構和酸堿性可調,與傳統酸堿催化劑相比,腐蝕性低,過程清潔,穩定性高,轉化率高,易與產物分離,可重復使用,是真正意義上的綠色溶劑和催化劑,近年來受到人們的廣泛關注。但現有采用的離子液體對反應底物溶解性差,油脂與短鏈醇基本不互溶,生物柴油制備過程,是一個典型的非均相酯化反應,反應速率慢,反應時間長,且離子液體在室溫下為液態,離子液體催化劑需要蒸餾精細回收才能夠重復利用,后處理工藝長。

      中科院廣州能源所生物質能生化轉化研究室利用離子液體具有很強的可塑性,開發出一種在室溫條件下為固態,加熱到80℃以上熔融成液體,對油脂和短鏈醇溶解性好的離子液體。在生物柴油制備過程中,離子液體即作為催化劑又作為反應底物的增溶劑,使反應體系呈相溶的“一相”狀態,進而有利于反應進行。反應結束后,通過冷卻,離子液體結晶析出,其增溶作用也隨之消失,反應體系轉變成以離子液體為“固相”,生物柴油為主并溶解有少量未反應的油脂原料的“油相”以及以甲醇和甘油組成的“醇相”3個異相。反應后的體系經過濾和傾析就很容易進行分離,解決了現有技術中離子液體對底物的溶解性差,油脂與短鏈醇基本不互溶,反應速率慢,反應時間長,離子液體需要蒸餾回收等問題。

      該成果已獲得國家發明專利授權(一種增溶易分離離子液體均相催化制備生物柴油的方法,專利號:ZL 201510078892),其工藝操作簡單方便、反應速度快、轉化率高、產物易分離純化,催化劑離子液體價可重復使用、腐蝕性低、不污染環境,綠色環保,能快速制備生物柴油,能大大提高生產效率,降低生產成本,具有較好的工業化應用前景。

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