[發明專利]一種組合使用催化劑制備方法和應用

有效

• 申請號: 201611049034.5
• 申請日: 2016-11-21
• 公開（公告）號: CN108079992B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 林科;李林;郭立新;崔永君;江莉龍
• 申請（專利權）人: 北京華石聯合能源科技發展有限公司
• 主分類號: B01J23/745
• 分類號: B01J23/745;B01J23/75;B01J23/30;B01J23/28;B01J23/85;C10G1/08
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李敏

本發明涉及催化劑領域，具體涉及一種組合使用催化劑制備方法和應用。本發明提供的組合使用催化劑的制備方法包括：干餾生物質炭經磺化處理得第一生物質炭載體，將第一活性組分負載于所述第一生物質炭載體上制得水解加氫催化劑；干餾生物質炭經酸化或堿化處理得第二生物質炭載體，將第二活性組分和所述第二生物質炭載體混合研磨，制得裂化加氫催化劑。該制備方法工藝簡單，周期短，成本低，催化活性高，無三廢，有效抑制反應過程中結焦現象，提高油品，可廣泛應用于生物質漿態床、生物質懸浮床液化工藝過程中，拓寬了生物質的應用領域，且催化劑易于回收，可循環使用。

技術領域

本發明屬于催化劑領域，具體涉及一種組合使用催化劑制備方法和應用。

背景技術

隨著工業生產規模的不斷擴大，能源的需求量持續上升，煤、石油、天然氣等非再生能源供應量出現嚴重不足的情況；另外，化石能源的大量使用也對全球的環境帶來了嚴重影響。因此，可再生生物質資源的開發利用己成為全球關注的熱點。

全球生物質儲量豐富，是潔凈的可再生資源，開發利用可再生的生物質資源代替非再生資源，是目前認為解決非再生資源不足的一條有效途徑。生物質經過熱解獲得的生物質油是一種水分和復雜含氧有機物的混合物，幾乎包括所有種類的含氧有機物，與石油相比，具有更高的含氧量和更復雜的組成，經提質后的生物質油具有較高的辛烷值。

目前，高選擇性的水解、加氫、裂化催化劑的開發己成為推動生物質能源生產生物質燃料油的主要推動力，是提高可現實最大量生產優質生物質燃料油和化工品原料的重要途徑之一。因此，如何提高水解加氫裂化催化劑的催化活性，提高生物質的轉化效率，己成為制約生物質能源持續發展的重要因素。

在催化劑結構中，載體是催化劑的重要組成部分，不但為金屬活性組分提供分散場所，同時載體本身也參與反應，與其它活性組分一起協同完成整個催化反應。多數載體是催化劑產業中的產品，常用的有氧化鋁、硅膠、活性炭，以及某些天然產物，如浮石、硅藻土等。其中，活性炭材料因具有很好地吸附性，且其本身具有一定的催化性能，因而將活性組分負載于活性炭材料，應用于生物質水解加氫裂化工藝己成為研究的熱點。

然而，現有技術中采用的活性炭載體材料多為木質活性炭、果殼活性炭等，這些活性炭強度較差、表面性質調變性較弱，限制了活性炭在加氫裂化工藝中的應用。此外，以活性炭為載體的催化劑制備工藝復雜，催化劑載體上活性組分分布不均，且生物質水解程度差，生物質轉化率和液化產物收率低。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有以活性炭為載體的催化劑制備方法工藝復雜、活性組分負載不均，催化活性較低，進而提供一種工藝簡單、催化活性高、環境友好的組合催化劑制備工藝。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：

本發明提供一種組合使用催化劑的制備方法，包括如下步驟：

(1)干餾生物質炭經磺化處理后，制得第一生物質炭載體；

(2)將第一活性組分負載于所述第一生物質炭載體上，制得水解加氫催化劑；

(3)干餾生物質炭經酸化或堿化處理后，制得第二生物質炭載體；

(4)將第二活性組分和所述第二生物質炭載體混合研磨，制得裂化加氫催化劑。

可選的，所述磺化處理中的磺化劑為濃硫酸、發煙硫酸、氯磺酸；所述干餾生物質炭與所述磺化劑體積比為1∶5～1∶15，磺化溫度為120℃～160℃，磺化時間為1h～10h；所述酸化處理的酸性介質中H⁺的物質的量濃度為0.5mol/L～5mol/L；所述干餾生物質炭與所述酸性介質體積比為1∶5～1∶15，酸化溫度為30～80℃，酸化時間為1h～10h；所述堿化處理的堿性介質中OH的物質的量濃度為0.5mol/L～5mol/L；所述干餾生物質炭與所述堿性介質體積比為1∶5～1∶15，堿化溫度為30℃～80℃，堿化時間為1h～10h。