[發明專利]新型堿性MNC-13介孔分子篩催化裂解生物油脂制備液體燃料油的方法

有效

• 申請號: 201710205836.9
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN106890663B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 王志萍;李露;于世濤
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: B01J29/06
• 分類號: B01J29/06;C10G3/00
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 郝團代

本發明涉及一種以新型堿性介孔分子篩催化裂解生物油脂制備液體燃料油的方法，其特征是以自制的含有堿金屬元素β沸石為導向劑，以合成的三乙胺類離子液體[HSO₃?(CH₂)₃?NEt₃][Cl]為模板劑，合成了堿性介孔分子篩K?MNC?13,Ca?MNC?13,Ba?MNC?13,Mg?MNC?13。分別采用所合成的四種分子篩為催化劑，在380?430℃下對生物油脂進行催化裂解反應，生物油脂的裂解率可達90％，液體燃料油的收率可達70％，產物的主要成分分布在C₁₂～C₁₇之間，所得燃料油的性能指標與0號柴油相當。所用的堿性MNC?13催化劑具有良好的使用壽命。

技術領域

本發明屬于生物質能源轉化技術領域，主要涉及以新型堿性MNC-13介孔分子篩為催化劑催化裂解生物油脂制備液體燃料油的方法。

背景技術

生物質由于可以直接轉化得到液體燃料油而成為近年研究的熱點，目前利用油脂制備液體燃料油的方法有酯交換法，催化加氫法，催化熱裂解法。其中催化熱裂解法生產工序及設備簡單，成本低，且裂解過程中不產生甘油，后處理步驟簡單，具有很好的應用前景。催化裂解生物油脂的傳統催化劑有Na₂CO₃,K₂CO₃等(Bioresour.Technol.2009,100,4867-4870；Bioresour Technol 2010,101,9803-9806)，該催化劑不能重復使用，且裂解油分子量分布寬，影響燃料油的品質。微孔分子篩ZSM-5是目前生物質油催化裂解中研究最多的催化劑，受微孔分子篩孔徑的限制，裂解得到的產物的分子量分布變窄，但都集中在C₁₀以下的低分子量產物上，同時液體產物的產率較低，催化劑結焦率高、壽命短、再生性能較差(Fuel,2001,80:17-26；The Canadian Journal of Chemical Engineering,2000,78:343-354；Energy,2000,25(6):493-513)。介孔分子篩具有一維開闊的孔道結構，對催化大分子化合物或在重原料方面具有明顯的優勢，得到的裂解油組成與柴油接近，但裂解油收率較低(Microporous and Mesoporous Materials,2006,96(1-3):93-101)。由此可見，新型催化劑的研究對熱裂解法制備液體燃料油意義重大。

發明內容

為了解決現有催化裂解生物質油中催化劑重復使用性能差，所得裂解油品質差、產率低等問題，本發明提供了一種以新型堿性MNC-13介孔分子篩為催化劑催化裂解生物油脂制備液體燃料油的方法，該方法生產的液體燃料油產率高，產物主要為C₁₂～C₁₇的直鏈烴類化合物，性能穩定，同時催化劑可以重復使用。

為了解決目前介孔分子篩存在的酸度低、穩定性差，以及微孔分子篩孔徑小、孔道易堵塞等缺陷，本發明提供了一種以酸功能化離子液體作為模板劑合成新型介孔分子篩的方法。

本發明所采用的生物油脂為橡膠籽油或者餐飲廢棄油脂中的任意一種。