[发明专利]一种离子液体催化制备生物柴油的方法

说明书

本发明涉及一种天然氨基酸离子液体催化制备生物柴油的方法，其以废弃动植物油脂为原料，以天然氨基酸离子液体作为催化剂，通过酯交换反应制备生物柴油。本发明具有如下优点：(1)天然氨基酸离子液体制备过程简单，价格相对低廉，催化活性高，反应条件温和，反应时间短。(2)天然氨基酸离子液体性能稳定，可重复使用，分离工艺简单，后处理成本低，无污染，可降解，不腐蚀设备，环境友好，可望成为极具竞争力的清洁工艺路线。(3)本发明制备的生物柴油杂质少，生物柴油纯度高，并且生物柴油的产率能够达到99%。

技术领域

本发明涉及一种天然氨基酸离子液体催化制备生物柴油的方法，属于绿色环保新能源生产技术领域。

背景技术

能源短缺和环境污染是人类社会正在面临的新挑战,并且将长期困扰社会的发展与进步。为了人类的可持续发展，尽快地发展替代燃料、开发新能源和再生能源已经成为解决当前紧迫问题的努力方向。生物柴油作为一种新型环保的替代能源，其物理化学性能与石化柴油相当，能够按照任意比例与石化柴油混合使用，应用前景广阔，因而受到广泛关注和研究。生物柴油是利用动植物油为原料通过酯交换反应制备得到。

制备生物柴油的常用催化剂有浓硫酸、固体碱和固体酸等，但其在制备过程中存在许多问题，如产品和催化剂难分离、生产设备易被腐蚀、环境污染等。

离子液体是一类新型的环境友好溶剂和液体酸催化剂，它具有液体酸的高密度反应活性位和固体酸的高稳定性、非挥发性以及结构可设计等优点。但在实际应用中，目前用于制备离子液体的主要原料(烷基取代咪唑、烷基取代吡啶、烷基取代盐和烷基取代铵盐等)大多是挥发性有机物，某些离子液体本身是有毒且难以生物降解的。因此，在离子液体大规模应用前需对其应用风险进行评价，同时也存在使用量大、成本高等缺点。

发明内容

针对现有技术存在的问题,本发明提供一种氨基酸离子液体制备生物柴油得方法，通过该方法合成生物柴油具有催化活性高，工艺简单，氨基酸离子液体可生物降解，易于制备，比普通的离子液体更加绿色。到的生物柴油杂质少，产率高。本发明方法是以废弃动植物油脂和甲醇为原料，以天然氨基酸离子液体作为催化剂，在30-80°C下反应2-8h制得生物柴油。

所述废弃动植物油脂：甲醇：氨基酸离子液体的摩尔比为1：(5-15)：(0.2-0.5)。

所述天然氨基酸离子液体的阳离子为甲硫氨酸阳离子、酪氨酸阳离子、苏氨酸阳离子、异亮氨酸阳离子等阳离子，阴离子为[CF3COO]-、[HSO4]-、[NO3]-、[Cl]-等。

所述废弃动植物油脂包括地沟油、动物油及植物油等。

本发明的优点和效果如下：

(1)天然氨基酸离子液体制备过程简单，价格相对低廉，催化活性高，反应条件温和反应时间短。

(2)天然氨基酸离子液体性能稳定，可重复使用，分离工艺简单，后处理成本低，无污染，可降解，不腐蚀设备，环境友好，可望成为极具竞争力的清洁工艺路线。

(3)本发明制备的生物柴油杂质少，生物柴油纯度高，并且生物柴油的产率能够达到99%。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明保护范围不局限于下文所述内容。

实施例1

称取一定量的 L-甲硫氨酸置于圆底烧瓶中，加入50 mL去离子水，在磁力搅拌器的匀速搅拌下加入物质的量为 L-甲硫氨酸的1.5倍的硫酸，在80℃磁力搅拌下反应12h。反应结束后产物用乙酸乙酯反复洗涤，洗涤后产物进行旋转蒸发，真空干燥至恒重的淡黄色液体即为实验所用的离子液体([Met]HSO₄)。

实施例2