[发明专利]一种利用固体碱催化酯交换制备生物柴油的方法

权利要求书

1.一种生物柴油的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)油脂的除酸处理：向油脂中加入适量的氢氧化钠水溶液，搅拌0.5-1.0h后，转入分液漏斗中，静置分层，收集上层液体，用50-60℃的水洗涤至中性后，加入环己烷，用分水器除去多余的水分，最后减压蒸馏除去环己烷，即得除酸油脂；

(2)将步骤(1)中得到的除酸油脂、甲醇、催化剂混匀后，搅拌下加热至60-65℃，反应3-4小时后，过滤或离心回收催化剂，剩余的反应液经减压蒸馏蒸除甲醇后，静置分层，上层液体即为生物柴油，下层为甘油。

2.权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述油脂优选大豆油、棕榈油、花生油、菜籽油或地沟油；氢氧化钠水溶液的浓度为0.2-0.3mol/L，油脂与氢氧化钠水溶液的体积比为4:1；环己烷体积优选油脂体积的1/3-1/4。

3.权利要求1-2任一项所述的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述催化剂选自聚苯胺包覆生物碳材料负载碱，其用量为除酸油脂质量的0.5-0.8％，除酸油脂与甲醇的质量比为1：8-10。

4.一种脂肪酸甲酯的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

将脂肪酸甘油脂、甲醇、催化剂混匀后，搅拌下加热至60-65℃，反应3-4小时后，过滤或离心回收催化剂，剩余的反应液经减压蒸馏蒸除甲醇后，静置分层，上层液体即为脂肪酸甲酯，下层为甘油。

5.权利要求4所述的制备方法，其特征在于所述催化剂选自聚苯胺包覆生物碳材料负载碱，其用量为脂肪酸甘油脂质量的0.5-0.8％，脂肪酸甘油脂与甲醇的质量比为1：8-10。

6.权利要求3、5所述的制备方法，其特征在于所述聚苯胺包覆生物碳材料负载碱由如下方法制备：

(1)取干燥的红薯叶，在氮气保护下，升温至600-700度，碳化5-6小时后，自然冷却至室温，得生物碳材料；

(2)将步骤(1)得到的生物碳材料用盐酸溶液超声浸泡4-5小时后，加入苯胺，冰浴下，加入过硫酸铵溶液，继续在冰浴下反应6-10h，过滤、沉淀洗涤、干燥即得聚苯胺包覆生物碳材料；

(3)将步骤(2)得到的聚苯胺包覆生物碳材料与KF、K₂CO₃混合球磨6小时后，依次用水、无水乙醇洗涤，于90℃条件下真空干燥24h真空干燥即得聚苯胺包覆生物碳材料负载碱。

7.权利要求6所述的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述盐酸的浓度优选1.0-2.0mol/L，每克生物碳材料使用10-15mL盐酸溶液，每克生物碳材料使用苯胺0.5mL，每毫升苯胺使用10-15mmol过硫酸铵。

8.权利要求6-7任一项所述的制备方法，其特征在于步骤(3)中聚苯胺包覆生物碳材料、KF、K₂CO₃的质量比为1:1:3。

9.权利要求6-8任一项所述的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述过硫酸铵溶液的浓度优选0.5-1.0mol/L。

10.权利要求6-9任一项所述的制备方法，其特征在于步骤(2)中超声频率为30-40kHz。