[發明專利]一種摻氮炭催化劑的制備方法及其在生物油加氫中的應用

有效

• 申請號: 201911277460.8
• 申請日: 2019-12-05
• 公開（公告）號: CN111036266B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 陳偉
• 申請（專利權）人: 武漢熱解無限能源科技有限公司
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;B01J35/10;C07C45/00;B01J37/02;B01J37/08;B01J37/00
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1.一種摻氮炭催化劑的制備方法及其在生物油加氫中的應用，其特征在于，一種利用生物質制備負載活性金屬摻氮炭催化劑的方法包括如下步驟：

S1：將生物質廢棄物粉碎干燥后，與綠色活化劑、尿素通過浸漬的方式充分混合，浸漬24h后，在100℃下蒸發掉其中的水分，得到混合樣品；

S2：將步驟S1中的混合樣品放入固定床反應器中在惰性氣氛下進行快速熱解活化摻氮反應，反應溫度為500-900℃，反應時間為30-60min，生物質與綠色活化劑和尿素交互作用，得到孔隙率發達且富含氮素的熱解炭；

S3：將步驟S2得到的熱解炭放入1mol/L的鹽酸溶液中浸漬24h，然后用去離子水沖洗至濾液為中性，以除去熱解炭中的活化劑，干燥后得到摻氮炭材料；

S4：將步驟S3得到的摻氮炭浸漬到水中，并向其中緩慢滴入金屬氯化物溶液，并不斷攪拌，促使摻氮炭中的含氮官能團錨定活性金屬，形成穩定的配位鍵，最后在70℃條件下將蒸發掉其中的水分，最終得到負載活性金屬的摻氮炭催化劑。

2.根據權利要求1所述的一種利用生物質制備負載活性金屬的摻氮炭催化劑的方法，其特征在于，所述步驟S1中的生物質為木屑、樹葉、稻稈中的一種或多種。

3.根據權利要求2所述的一種利用生物質制備負載活性金屬的摻氮炭催化劑的方法，其特征在于，所述步驟S1中的綠色活化劑為KAC、NaAC、(COOK)₂.H₂O中的一種或多種。

4.根據權利要求3所述的一種利用生物質制備負載活性金屬的摻氮炭催化劑的方法，其特征在于，所述步驟S1中的生物質、綠色活化劑與尿素的比例為1∶1∶1-5∶2∶1。

5.根據權利要求4所述的一種利用生物質制備負載活性金屬的摻氮炭催化劑的方法，其特征在于，所述步驟S2中，惰性氣體為氬氣或氮氣，氣體流量為200-500mL/min。

6.根據權利要求5所述的一種利用生物質制備負載活性金屬的摻氮炭催化劑的方法，其特征在于，所述步驟S4中的金屬氯化物為氯化鈀、氯化鉑、氯化鎳中的一種或多種。

7.根據權利要求6所述的一種利用生物質制備負載活性金屬的摻氮炭催化劑的方法，其特征在于，所述步驟S4中的摻氮炭材料與金屬氯化物的質量比為5∶1-2∶1，滴定溫度為30-45℃。

8.如權利要求1-7之一所述方法制備的負載活性金屬的摻氮炭催化劑。

9.如權利要求8所述負載活性金屬的摻氮炭催化劑在生物油加氫中的應用，其特征在于，其作為生物油衍生物苯酚加氫轉化制備環己酮的催化劑，將負載活性金屬的摻氮炭催化劑、苯酚、及水放入反應釜中，通入0.1-3MPa氫氣，催化劑與苯酚的比例為1∶4-1∶1，反應溫度為50-150℃，反應時間為1-5h。