[發(fā)明專利]一種金屬負(fù)載催化劑在油脂與生物質(zhì)共裂解制備芳烴中的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710495008.3
• 申請(qǐng)日: 2017-06-26
• 公開（公告）號(hào): CN107118793B
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 傅杰;陳皓;程浩;周峰;呂秀陽(yáng);歐陽(yáng)平凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): C10G3/00
• 分類號(hào): C10G3/00;C10G1/00;B01J29/46;B01J29/44
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 陳華

本發(fā)明涉及一種金屬負(fù)載催化劑在油脂與生物質(zhì)共裂解制備芳烴中的應(yīng)用，包括如下步驟：1)通過(guò)堿處理法處理HZSM?5制備成多級(jí)孔HZSM?5；2)采用原子層沉積法將金屬源沉積到多級(jí)孔HZSM?5上，得到金屬負(fù)載多級(jí)孔HZSM?5；3)將生物質(zhì)、油脂和金屬負(fù)載多級(jí)孔HZSM?5混合后，進(jìn)行共裂解制備芳烴。該金屬負(fù)載催化劑能夠有效減緩因積碳而失活，并提高芳烴收率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物質(zhì)熱裂解領(lǐng)域，具體涉及一種金屬負(fù)載催化劑在油脂與生物質(zhì)共裂解制備芳烴中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

催化熱裂解技術(shù)被廣泛應(yīng)用于生物質(zhì)制備生物燃料工藝。以木質(zhì)纖維素生物質(zhì)的研究居多。但是，木質(zhì)纖維素中氧含量高，氫含量低，在催化熱裂解過(guò)程中容易生成大量的焦炭，這些焦炭容易沉積于分子篩的表面及孔道，導(dǎo)致分子篩快速失活。因此木質(zhì)纖維素催化熱裂解制備芳烴、烯烴效率差，不利于木質(zhì)纖維素生物質(zhì)資源的大規(guī)模利用。

中國(guó)發(fā)明專利(CN 103484142 A)公開以纖維素和聚乙烯為原料，HZSM-5分子篩為催化劑，共同催化熱裂解制備芳烴，得到芳烴產(chǎn)率較單獨(dú)使用纖維素和聚乙烯，均有較大的提高。Huber等人(Zhang,H.；Carlson,T.R；Xiao,R.；Huber G.W.,Catalytic fastpyrolysis of wood and alcohol mixtures in a fluidized bed reactor.GreenChem.2012,14,98-110)研究了以HZSM-5為催化劑，松木和醇在流化床反應(yīng)器中共同熱裂解，得到醇的氫含量高，可以彌補(bǔ)松木的氫源不足，從而提高催化熱裂解高附加值化合物如芳烴產(chǎn)物的產(chǎn)率。Zhang等人(Zhang,H.；Zheng,J.；Xiao,R.；Shen,D.；Jin,B.；Xiao,G.；Chen,R.,Co-catalytic pyrolysis of biomass and waste triglyceride seed oil ina novel fluidized bed reactor to produce olefins and aromatics integratedwith self-heating and catalyst regeneration processes.RSC Adv.,2013,3,5769-5774)以水稻秸稈和菜籽油為原料，以HZSM-5為催化劑，在流化床反應(yīng)器中共同催化熱裂解。利用菜籽油中高有效氫碳比，通過(guò)將菜籽油加入到水稻秸稈中，提高了芳烴和烯烴的收率。Zhang等人(Zhang,B.；Zhong,Z.；Ding,K.；Song,Z.,Production of aromatichydrocarbons from catalytic co-pyrolysis of biomass and high densitypolyethylene:analytical Py–GC/MS study.Fuel,2015,139,622-628.)以玉米桿和聚乙烯為原料，以HZSM-5分子篩催化劑為原料，在Py-GCMS反應(yīng)裝置上進(jìn)行共同催化熱裂解。由于聚乙烯只有碳、氫兩種元素組成，氫含量高，使得當(dāng)玉米桿和聚乙烯共同進(jìn)料時(shí)，催化熱裂解的芳烴產(chǎn)率比單獨(dú)進(jìn)兩種原料芳烴產(chǎn)率都要高。

此外，除了加入一種氫量高的原料，催化劑載體也是重要的影響因素，現(xiàn)有技術(shù)中的催化劑由于本身結(jié)構(gòu)的限制，焦炭容易沉積于分子篩的表面及孔道，導(dǎo)致分子篩快速失活，從而影響芳烴的收率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種金屬負(fù)載催化劑在油脂與生物質(zhì)共裂解制備芳烴中的應(yīng)用，該金屬負(fù)載催化劑能夠有效減緩因積碳而失活，并提高芳烴收率。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所提供的技術(shù)方案為：

一種金屬負(fù)載催化劑在油脂與生物質(zhì)共裂解制備芳烴中的應(yīng)用，包括如下步驟：

1)通過(guò)堿處理法處理HZSM-5制備成多級(jí)孔HZSM-5；

2)采用原子層沉積法將金屬源沉積到多級(jí)孔HZSM-5上，得到金屬負(fù)載多級(jí)孔HZSM-5；