固体超强酸催化制备生物柴油研究进展

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1、化工进展2009年第28卷第3期CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS·383·进展与述评固体超强酸催化制备生物柴油研究进展111211陈颖，孙雪，李金莲，邹万礼，李佳，张亚文12（大庆石油学院化学化工学院，黑龙江大庆163318；大庆油田公司第四采油厂，黑龙江大庆163414）摘要：概述了固体超强酸催化剂的种类及特点，对其在生物柴油制备中的应用进展加以介绍;分析比较各类固体超强酸催化制备生物柴油的优缺点,总结出载体的改性方法，包括引入稀土元素、纳米材料和磁性材料等；展望了固

2、体超强酸催化剂在生物柴油制备中的发展方向。关键词：固体超强酸；生物柴油；改性；酯交换；酯化中图分类号：TE667；TQ426文献标识码：A文章编号：1000–6613（2009）03–0383–07Researchprogressofbiodieselpreparationwithsolidsuperacidcatalysts111211CHENYing，SUNXue，LIJinlian，ZOUWanli，LIJia，ZHANGYawen1（SchoolofChemistryandChemicalEngineer

3、ing，DaqingPetroleumInstitute，Daqing163318，Heilongjiang，China；2No.4OilProductionCompany，DaqingOilfieldCompanyLimited，Daqing163414，Heilongjiang，China)Abstract：Thekindsofsolidsuperacidcatalystsarereviewedaswellastheircharacteristicsandapplicationsinesterificatio

4、ncatalysis.Meanwhile,theadvantagesanddisadvantagesofsolidsuperacidcatalystsareanalyzed.Thelatestresearchesonthemodificationofsolidsuperacidcatalystsonthecarrieraresummarized,whichincludesdopingwithrareearthelements,nano-materials,magneticmaterialsandsoon.Fina

5、lly,thedevelopmenttrendofsolidsuperacidcatalystsispresented.Keywords：solidsuperacid；biodiesel；modification；esterification；transesterification随着化石能源日益枯竭，寻求可再生、绿色环是可逆过程，需要高醇油摩尔比和高反应温度，但保的新能源是实现社会可持续发展的重要战略方FFA和少量水的存在对催化能力影响不大，并且能[4－5]向。以生物资源为来源的天然油脂可制得生物柴油，同时催化

6、酯交换和酯化反应。因此，固体酸催是典型的可再生能源，且不含化石能源中常见的N、化剂对生物柴油的原料要求较低，原料范围广泛。S，可减轻环境负担，因此生物柴油的研究利用受而固体超强酸由于其超强酸性和高催化活性，成为[1]到了越来越多研究者的关注。固体酸催化剂研究中的热点。本文将对各种固体超国内正在开发的生物柴油的生产和使用方法有强酸催化剂进行介绍，并讨论其在生物柴油制备中直接或混合使用方法、微乳化法、热解法、酯交换的应用。[2]法4种。其中酯交换法因反应条件温和、工艺简1固体超强酸概述单、产出的生物柴油与矿物柴油相近

7、等优点，从而成为最常用的生物柴油制备方法。目前采用非均相固体超强酸是指比100%硫酸酸性更强的固体固体催化剂催化油脂酯交换反应受到国内外学者广酸。在表示酸强度时常采用Hammett酸强度函数泛的关注。常用的非均相催化剂包括固体酸和固体碱。使用固体碱制备生物柴油具有反应过程不可逆，收稿日期：2008–09–17；修改稿日期：2008–10–28。基金项目：大庆市科技攻关项目（SGG2007-037）。低温下可获得较高产率的优点，但对原料中游离脂第一作者简介：陈颖（1965—），女，博士，教授，主要从事生物化[3]肪

8、酸（FFAs）和水含量有严格限制；固体酸催化工方面的技术研究。E–mailchenying648617@163.com。·384·化工进展2009年第28卷H0来定量描述，H0酸强度函数愈小，表明酸强度愈和不能在高温下使用等缺点，因而它并不是理想的强。100%H2SO4酸强度为H0=－11.94，固体超强酸催化剂，目前这类含卤素的固体超强酸在研究和应[8]H0＜－11.9