[發明專利]利用負載了磷鎢酸的鎳基分子篩催化藻油制備航油的方法

有效

• 申請號: 201811220345.2
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109364982B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 程軍;岑可法;周俊虎;劉建忠;王智化;張彥威;楊衛娟;周志軍;何勇
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B01J29/16
• 分類號: B01J29/16;C10G3/00
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

1.一種負載了磷鎢酸的鎳基分子篩催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將Y型分子篩原料加入NaOH溶液中，攪拌使OH^-離子與分子篩骨架結構單元SiO₄中心的Si原子結合形成游離的Si(OH)₄，通過連續脫除Si原子在分子篩骨架上形成2～10nm的梯度分布介孔；然后加入鹽酸中和至pH＝7，抽濾除去液體后，用去離子水洗滌固體1～5次；加入NH₄Cl溶液進行離子交換后，抽濾并用去離子水洗滌1～5次，得到梯度介孔分子篩載體；

Y型分子篩原料與NaOH溶液的用量關系為：5～100g的Y型分子篩原料對應50～1000mL濃度為0.05～1M的NaOH溶液；所述攪拌是指利用磁力攪拌器攪拌0.25～8h；所述NH₄Cl溶液的濃度為0.1～2M，加入量為50～1000mL，離子交換時間為0.25～2h；

(2)按質量比4.3～86∶0.2～4∶2.48～49.54稱取梯度介孔分子篩載體、磷鎢酸和六水硝酸鎳，混合后加入到去離子水中，攪拌后在50～90℃烘箱中蒸干水分；然后在空氣條件下升溫到550℃并恒溫煅燒4～8h，再置于流動的H₂氣氛中升溫到500℃并恒溫還原4～8h，得到磷鎢酸-鎳基梯度介孔分子篩催化劑。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(1)中，Y型分子篩原料與NaOH溶液的用量關系為：5～100g的Y型分子篩原料對應50～1000mL濃度為0.05～1M的NaOH溶液；所述攪拌是指利用磁力攪拌器攪拌0.25～8h；所述NH₄Cl溶液的濃度為0.1～2M，加入量為50～1000mL，離子交換時間為0.25～2h。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(2)中，所述去離子水的用量為20～400mL；所述攪拌是指用電磁攪拌器攪拌4～8h；在空氣條件下的升溫速率為5℃/min速率；H₂氣氛的流動速率為40～200mL/min，H₂氣氛下的升溫速率為4℃/min。

4.利用權利要求1所述方法制備獲得的催化劑通過催化微藻生物柴油制備微藻生物航油的方法，其特征在于，包括：

(1)將磷鎢酸-鎳基梯度介孔分子篩催化劑安置于固定床連續流反應器中，使催化劑床層高度為5～20cm；控制反應器溫度200～300℃、氫氣壓力1～5MPa，使微藻生物柴油以0.01～0.05mL/min流速送入反應器進行脫氧斷鍵反應；

(2)在反應器側壁由上至下依次設有4個餾出口，用于排出反應器中不同反應階段的混合物；通過餾出口位置設計并結合反應條件的控制，使得最上方餾出口的餾出物中短鏈正構烷烴的質量含量為20～50％，第二個餾出口的餾出物中異構烷烴的質量含量為50～80％，第三個餾出口的餾出物中環烷烴的質量含量為30～60％，最下方餾出口的餾出物中，芳香烴的質量含量為90～100％；

(3)按體積比25～35∶30～40∶15～25∶10～20依次取前述四種餾出物，混合后得到微藻生物航油產物。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述微藻生物柴油的主要成分是C14:0、C16:0、C16:1、C18:1、C18:2、C20:5的脂肪酸甲酯，脂肪酸甲酯占微藻生物柴油總質量的90～98％。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述微藻生物航油產物中，包括C8～C16的短鏈正構烷烴、異構烷烴、環烷烴、芳香烴；其中，短鏈正構烷烴是指沒有碳支鏈的C8～C16飽和烴；異構烷烴是指含有碳支鏈的飽和烴；環烷烴是指含有脂環結構的飽和烴；芳香烴是指含有苯環結構的碳氫化合物。