[发明专利]通过催化酯化反应制备高品质酯化生物油的方法

权利要求书

1.一种通过催化酯化反应制备高品质酯化生物油的方法，其特征在于，以阳离子交换树脂CD650为催化剂，进行生物油和甲醇的催化酯化反应，制得酯化生物油。

2.根据权利要求1所述的通过催化酯化反应制备高品质酯化生物油的方法，其特征在于，所述生物油为在流化床反应器中稻草秸秆快速热裂解所得的生物油，热裂解温度为600℃。

3.根据权利要求1或2所述的通过催化酯化反应制备高品质酯化生物油的方法，其特征在于，所述甲醇的添加量为占所述生物油重量的10wt%。

4.根据权利要求3所述的通过催化酯化反应制备高品质酯化生物油的方法，其特征在于，所述催化酯化反应的最佳反应条件为：反应温度95℃，反应时间180min，催化剂添加量占所述甲醇和所述生物油内有机酸总重的20wt%。

5.根据权利要求1所述的通过催化酯化反应制备高品质酯化生物油的方法，其特征在于，所述甲醇与所述生物油中羧酸基团物质的摩尔比为1:1。

6.根据权利要求5所述的通过催化酯化反应制备高品质酯化生物油的方法，其特征在于，所述催化酯化反应的反应温度、反应时间和催化剂添加量的优化方案是通过三因素Box-Behnken方法设计甲醇和乙酸的模型反应试验，利用Design软件分析试验结果从而获得的，所述三因素为反应温度、反应时间和催化剂添加量。

7.根据权利要求6所述的通过催化酯化反应制备高品质酯化生物油的方法，其特征在于，所述优化方案的获得具体包括如下步骤：

A、设计试验方案：采用Design软件设计Box-Behnken三因素试验方案，目标函数为乙酸转化率；

B、模型反应：取摩尔比为1:1的甲醇和乙酸作为反应溶液加入容器中，按步骤A设定的催化剂添加量加入阳离子交换树脂CD650，搅拌，在步骤A设定的反应温度、反应时间下进行反应；

C、计算乙酸转化率：反应结束后用NaOH标准液进行酸碱滴定，计算乙酸转化率；

D、获得优化方案：利用Design软件分析试验结果，得到预测最大乙酸转化率及对应的试验条件；在所得试验条件下进行验证试验，验证有效，对应试验条件即为优化方案；验证无效，则重新进入步骤A。

8.根据权利要求7所述的通过催化酯化反应制备高品质酯化生物油的方法，其特征在于，所述步骤A中，设定的试验方案中三因素及因素水平分别为：反应温度45～95℃，反应时间60～180min，催化剂添加量占反应溶液总重的5～20wt%；试验取5个中心点，共计17次试验。

9.根据权利要求7所述的通过催化酯化反应制备高品质酯化生物油的方法，其特征在于，所述步骤B中，甲醇与乙酸，均为分析纯，纯度规格≥99.5%。

10.根据权利要求7所述的通过催化酯化反应制备高品质酯化生物油的方法，其特征在于，所述步骤C中，NaOH，为分析纯，纯度规格≥99.5%。

11.根据权利要求7所述的通过催化酯化反应制备高品质酯化生物油的方法，其特征在于，所述步骤C中，乙酸转化率的计算公式为：乙酸转化率=(1-V/V₀)×100%，其中，V₀为反应初始溶液消耗NaOH溶液的体积，V为反应结束溶液消耗NaOH溶液的体积。

12.根据权利要求7所述的通过催化酯化反应制备高品质酯化生物油的方法，其特征在于，所述步骤D中，所述验证试验为在所述所得试验条件下进行模型反应试验，试验获得的实际乙酸转化率与所述预测最大乙酸转化率误差在±1%之间，即验证有效。

13.根据权利要求7所述的通过催化酯化反应制备高品质酯化生物油的方法，其特征在于，所述步骤D获得的优化方案为：反应温度95℃，反应时间180min，阳离子交换树脂CD650添加量占反应溶液总重的20wt%。