[發明專利]用于微藻生物柴油制備航空煤油的催化劑及其應用

在審

• 申請號: 201711415118.0
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN108126732A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 倪浩特
• 申請（專利權）人: 倪浩特
• 主分類號: B01J29/14
• 分類號: B01J29/14;B01J37/02;B01J37/08;B01J37/18;C10G3/00
• 代理公司: 溫州市品創專利商標代理事務所(普通合伙) 33247
• 代理人: 葉晶

本發明公開了一種用于微藻生物柴油制備航空煤油的催化劑及其應用，所述催化劑以介孔Y分子篩作為載體，將金屬鎳通過浸漬法負載到介孔Y上制得Ni/介孔Y催化劑，所述Ni/介孔Y催化劑中各組分的質量百分比為：鎳7％；介孔Y分子篩93％。本發明將Ni/介孔Y催化劑應用于微藻生物柴油來制備航空煤油，通過優選反應時間、溫度、壓力等關鍵節點工藝，從而獲得低二氧化碳排放的航空煤油。本發明的Ni/介孔Y催化劑適用于微藻生物柴油在批次反應器中轉化為航空煤油，同時該催化劑也適用于微藻生物柴油在固定床反應器中轉化為航空煤油。

技術領域

本發明涉及生物能源領域，涉及一種用于微藻生物柴油制備航空煤油的催化劑，具體涉及一種Ni/介孔Y催化劑，本發明還涉及該催化劑在微藻生物柴油制備航空煤油中的應用。

背景技術

航空煤油是噴氣式飛機的燃料，航空煤油應該具備的特點是：高空性能和燃燒性能好，可確保燃燒完全；冰點低，低溫流動性好；芳烴的含量體積分數在8-20％；異構烷烴和環烷烴的含量較高。

目前的石油基航空煤油碳排放較高，而由微藻生物柴油制取的航空煤油，其碳排放量比石油基航空煤油的碳排放量低41-63％。因此由微藻生物柴油制取的航空煤油是一類綠色無污染的燃料。

微藻是利用光照產油，而且大多數微藻的產油量遠遠超過了油料作物。另外，微藻生長極為迅速。微藻生物柴油的碳鏈長度在C16-C18，由微藻生物柴油制取航空煤油需要經過脫氧斷碳鏈。同時微藻的生長速度極快，油脂含量最高可達到細胞干重的68％。傳統的從石油中制取航空煤油其二氧化碳排放量高。

基于微藻的高生長速度，高含油量，由微藻生物柴油制取航空煤油有望取代從石油中制取航空煤油。

發明內容

本發明提供一種用于微藻生物柴油制備航空煤油的催化劑及其應用，通過使用該催化劑，從微藻生物柴油中制取航空煤油，從而獲得低二氧化碳排放的航空煤油。

為解決上述技術問題，本發明用于微藻生物柴油制備航空煤油的催化劑，所述催化劑以介孔Y分子篩作為載體，將金屬鎳通過浸漬法負載到介孔Y上制得Ni/介孔Y催化劑，所述Ni/介孔Y催化劑中各組分的質量百分比為：

上述Ni/介孔Y催化劑中各組分的質量百分比優選為：

鎳7％；介孔Y分子篩93％。

上述催化劑釆用浸漬法制備，包括如下步驟：

稱取六水合硝酸鎳，溶于去離子水中，加入介孔Y，該混合物在室溫下攪拌，置入烘箱中烘干；然后在空氣氛圍內煅燒，隨后轉移入氫氣管式爐中還原，即得到Ni/介孔Y催化劑。

本發明催化劑通過浸漬法制備，進一步包括如下具體步驟：

稱取2.97g的六水合硝酸鎳，溶于10ml的去離子水中，加入5.4g的介孔Y，該混合物于室溫下攪拌4小時后，置入烘箱中于70℃烘干8小時；然后于550℃下，空氣氛圍內煅燒4小時，隨后轉移入氫氣管式爐中于500℃下還原，即得到Ni/介孔Y催化劑。

本發明催化劑在微藻生物柴油制備航空煤油中的應用，如下所示：

向反應釜內加入100g的微藻生物柴油，再加入2～10g的Ni/介孔Y催化劑，攪拌器速度為500rpm/min，反應時間為5～10小時，加氫壓力為1～5MPa，反應溫度為300～500℃，最后通過離心實現催化劑和航空煤油產物的分離。

本發明催化劑在微藻生物柴油制備航空煤油中的應用，工藝參數進一步優選如下：

微藻生物柴油和Ni/介孔Y催化劑的質量比為20:1，催化反應時間為8小時，加氫壓力為3MPa，反應溫度為400℃。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：