制備生物柴油的固體酸催化劑研究進展

張秋云，楊 松，李 虎

（貴州大學生物質資源綜合利用國家地方聯合工程實驗室，教育部綠色農藥與生物工程重點實驗室，精細化工研究開發中心，貴州 貴陽 550025）

隨著全球經濟的高速發展，能源短缺的問題日益突出，加之日益嚴重的溫室效應和人們環保意識的不斷增強，開發新的、綠色的、環保的可再生能源來替代石油等礦產資源已成為目前人們研究的重要課題之一。生物柴油作為一種清潔可再生能源，具有十六烷值高、硫含量低、潤滑性能良好等優點，用它來替代石化柴油具有巨大的潛力和廣闊的市場前景。目前，生物柴油的制備通常采用酯化和酯交換反應，即在一定條件下以酸（堿）性催化劑催化游離脂肪酸或動植物油脂與甲醇或乙醇等低碳醇進行酯化或酯交換反應，生成相應的脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯，即為生物柴油。反應方程式如式（1）。

傳統生產工藝大多采用堿性催化劑催化制備生物柴油，但堿催化對原料油中的含水量和酸值要求較高，對于高酸值油料，特別是非糧油料（如麻風樹籽油）和廢烹飪油[1]，堿催化容易發生皂化反應，不利于生物柴油的制備，而固體酸可同時催化酯化和酯交換反應，降低對原料酸值的要求，也可以通過兩步法進行制備[2]，先用固體酸對原料油進行預酯化，降低原料油的酸值，再通過堿催化制備生物柴油。因此，固體酸解決了堿催化劑無法克服的問題，有望成為新一代催化材料。目前，已有多篇綜述類文獻報道了固體酸在催化酯化、酯交換反應中的應用[3-4]，這些綜述主要按制備生物柴油反應類型的不同（酯化、酯交換、同時酯化與酯交換）進行了相關概述，但均未對固體酸催化劑進行全面詳盡的論述。……