[发明专利]一种利用植物油废脚料采用分子筛催化剂生产生物基多元醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物基多元醇生产技术领域，特别涉及利用植物油废脚料采用分子筛催化剂生产生物基多元醇的方法。

背景技术

用于生产高分子硬质聚氨酯泡沫塑料的聚酯多元醇或聚醚多元醇，原先主要采用了石油工业的下游产品为原料进行生产，如环氧丙烷、甘油等。但随着石油等资源的日渐短缺和人们环保意识的增强，且相当一部分可再生的生物质资源可以用来制备多元醇，使得生物基多元醇的研究越来越多地受到人们的关注。人们采用了可再生的天然油类作原料，如大豆油、蓖麻油等植物油，替代石化资源，生产生物基多元醇，来满足庞大的聚氨酯市场需求。在美国，天然油类原料主要是用来制造生物柴油而非塑料，并且大豆油等植物油价格也居高不下，故在生产生物基多元醇方面已出现原料紧缺和成本高企的问题。与其他已经发展时间较长的美国等国家相比来说，我国生物基多元醇还处于起步阶段。但需要指出的是，中国已向世界宣布可以完全依靠自己养活庞大的人口。如果要做到这点的话，我国并没有充裕耕地去种植塑料工业所需的农作物，恐怕也就难以确保采用植物油生产生物基多元醇及相应方面的可持续发展。此外，在生产生物基多元醇中，现有技术采用的催化剂与产物分离困难，难以重复使用，易对环境造成污染。

发明内容

针对以上分析所述生物基多元醇生产发展方面的情况，本发明的目的在于，公开一种采用植物油废脚料生产生物基多元醇的方法，通过废物利用途径来解决生产原料来源问题。本发明的另一目的在于，提出一种在植物油废脚料生产生物基多元醇中采用分子筛作为催化剂的方法，尽量减少生产对环境的不良影响。

本发明的目的是通过以下技术解决方案来实现的：

一种利用植物油废脚料采用分子筛催化剂生产生物基多元醇的方法，其特征在于：

A．植物油废脚料预处理

a．除杂：将植物油废脚料原料用过滤法机械去除杂质；

b．脱胶：将除杂后的原料加热至60～90℃，加入原料重量0.5～3％中强酸，混合后冷却至40～60℃，再加入原料重3～10倍的水，慢速搅拌均匀，静置30～60分钟，收集上清；

c．脱色：将脱去胶质的原料，加入原料重量3～7％活性白土，混合均匀，静置15～30分钟，收集上清；

d．脱水：脱胶后的原料在压力0～0.1MPa，温度60～90℃条件下脱水，含水量控制在0.5％以下；

B．制备生物基多元醇

a．合成：将100份重量预处理原料、3～15份重量改性分子筛催化剂、50～150份重量二元醇或多元醇置于反应釜中，反应釜温度120～250℃、压力0～0.5MPa，在氮气保护下，反应3～10小时；

b．改性：将合成所得多元醇，再加入100～150份二元酸或多元酸，反应釜温度120～200℃，继续反应3～10小时；

所述一种利用植物油废脚料采用分子筛催化剂生产生物基多元醇的方法，其特征在于：所述中强酸包括磷酸、蚁酸、草酸。

所述一种利用植物油废脚料采用分子筛催化剂生产生物基多元醇的方法，其特征在于：在所述改性步骤之前或之后，还包括将产物过滤出改性分子筛催化剂的步骤。

所述一种利用植物油废脚料采用分子筛催化剂生产生物基多元醇的方法，其特征在于：所述改性分子筛催化剂，是一种HZMS-5分子筛为载体，并对其进行改性制备而成的HZMS-5改性分子筛固体催化剂；

所述一种利用植物油废脚料采用分子筛催化剂生产生物基多元醇的方法，其特征在于：所述改性分子筛催化剂，是一种MCM-41介孔分子筛为载体，并对其进行改性制备而成的MCM-41改性介孔分子筛固体催化剂；

所述一种利用植物油废脚料采用分子筛催化剂生产生物基多元醇的方法，其特征在于：所述HZMS-5改性分子筛的制备方法包括以下步骤；

a．将粉末状沸石HZMS-5分子筛与高岭土按重量100：90～118的比例混合，压片；

b．将上一步骤所得产物加温至100～150℃温度，烘燥9～12小时；

c．将上一步骤所得产物在马弗炉中以3～4℃/分钟的升温速度，从室温升至500～600℃，焙烧1～3小时，自然冷却至室温，破碎取1.5～4.5mm颗粒，并用医用石蜡油进行表面处理，得HZMS-5改性分子筛。

所述一种利用植物油废脚料采用分子筛催化剂生产生物基多元醇的方法，其特征在于：所述MCM-41改性分子筛的制备方法包括以下步骤；