[發(fā)明專利]一種雙金屬負(fù)載型催化劑及其制備方法和在棕櫚油加氫轉(zhuǎn)化制備生物航空煤油中的應(yīng)用在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202210232029.7 | 申請日： | 2022-03-10 |
| 公開（公告）號： | CN114522716A | 公開（公告）日： | 2022-05-24 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 崔勍焱;楊卓瑩;王廷海;袁珮;張宏偉 | 申請（專利權(quán)）人： | 福州大學(xué) |
| 主分類號： | B01J29/76 | 分類號： | B01J29/76;B01J29/78;B01J37/18;C10G3/00;C11C3/12 |
| 代理公司： | 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100 | 代理人： | 林文弘;蔡學(xué)俊 |
| 地址： | 350108 福建省福州市*** | 國省代碼： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 雙金屬 負(fù)載 催化劑 及其 制備 方法 棕櫚油 加氫 轉(zhuǎn)化 生物 航空 煤油 中的 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明設(shè)計(jì)制備適用于油脂加氫轉(zhuǎn)化制備生物航空煤油的非貴雙金屬負(fù)載型催化劑，將其應(yīng)用在棕櫚油加氫脫氧、裂化/異構(gòu)化反應(yīng)中生產(chǎn)C8～C16烴類范圍的生物航空煤油。本發(fā)明以鎳為主要金屬，添加第二過渡金屬，以堿液沉淀負(fù)載在酸性載體上制備而得的雙金屬負(fù)載型催化材料，金屬高度分散在載體表面，大大提高了催化劑加氫脫氧性能，在棕櫚油的加氫脫氧、裂化異構(gòu)化反應(yīng)中，油脂轉(zhuǎn)化率高達(dá)100%，生物航空煤油收率可達(dá)60%，并減少碳損失，因而在油脂加氫轉(zhuǎn)化生產(chǎn)生物航空煤油工藝上具有良好的應(yīng)用前景。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種加氫脫氧催化劑的制備，主要是用于油脂一步加氫脫氧裂化異構(gòu)化生產(chǎn)生物航空煤油，屬于能源化工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
航空業(yè)作為21世紀(jì)的造碳大戶之一，在化石能源危機(jī)及減碳目標(biāo)的雙重壓力下，發(fā)展可持續(xù)航空燃料勢在必行。傳統(tǒng)航空煤油是石油經(jīng)加氫裂化和催化裂化加工成的產(chǎn)品，主要組成成分是碳數(shù)范圍為C8～C16的正構(gòu)烷烴、帶支鏈的異構(gòu)烷烴、環(huán)烷烴及少量芳烴，而生物航空煤油是從生物質(zhì)原料直接或間接轉(zhuǎn)化而來。生物航空煤油在燃燒熱值、能量密度、冷凝點(diǎn)、潤滑性能滿足石油基航空煤油的性能指標(biāo)基礎(chǔ)上，同時具有較低的硫氮含量，熱穩(wěn)定性較高，低溫流動性較好，在整個生命周期中至少可以減少80%的碳排放，可持續(xù)和環(huán)境友好。
目前，制備生物航空煤油的技術(shù)路線有四種，分別是根據(jù)原料的特點(diǎn)而命名的醇類制備路線（ATJ）、合成氣制備路線（GTJ）、糖類制備路線（STJ）以及油脂類制備路線（OTJ）。OTJ技術(shù)路線的整體投資成本相對于ATJ、STJ及GTJ路線低，工藝流程相對簡單，產(chǎn)品質(zhì)量較好，且收率高，是目前最具競爭力優(yōu)勢的制備生物航空煤油的技術(shù)路線。發(fā)明專利CN113004953A、EP3795657A1、KR20210158492A、US10793785B2中公布的生產(chǎn)生物航空燃料的方法均是采用油脂加氫脫氧技術(shù)。
油脂制備生物航空煤油的技術(shù)路線有兩段加氫工藝和一步加氫工藝。兩段加氫工藝中，反應(yīng)條件不同，催化劑不同，第一段加氫完成不飽和雙鍵的加氫及脂肪酸酯的脫氧，得到的長鏈烷烴在第二段加氫中裂化、異構(gòu)化得到航空煤油碳數(shù)范圍的烴類。一步加氫工藝，能在同個反應(yīng)器、同種催化劑下，一步實(shí)現(xiàn)油脂的加氫脫氧、裂化異構(gòu)化，這將大大簡化生產(chǎn)流程，提高生產(chǎn)效率，同時降低能耗，減少生產(chǎn)成本。因此，構(gòu)建高效且穩(wěn)定的具有雙鍵加氫、酯基脫氧、烷烴裂化/異構(gòu)化性能的催化劑是油脂制生物航空煤油的關(guān)鍵。
發(fā)明專利（CN103920528A）公開了一種用于油脂一步加氫脫氧裂化異構(gòu)化制航空煤油組分的催化劑及其制備方法。其采用貴金屬Pt、Pd、Ru作為活性組分負(fù)載于復(fù)合載體Beta-Al2O3上，對于油脂的轉(zhuǎn)化率能達(dá)到100%，航空煤油組分收率可達(dá)72.3%，盡管貴金屬類催化劑表現(xiàn)了優(yōu)異的加氫脫氧活性及產(chǎn)物選擇性，但貴金屬成本較高，且對反應(yīng)環(huán)境中的雜質(zhì)、水等敏感，易中毒失活，不利于在加氫脫氧生產(chǎn)生物航空煤油工業(yè)上的廣泛應(yīng)用。
發(fā)明專利（CN111250156A）公布的一種磷化鎳負(fù)載在SAPO-11載體上的催化劑的制備方法在脂肪酸甲酯的加氫脫氧-異構(gòu)化反應(yīng)中具有較高的加氫活性及異構(gòu)烷烴選擇性，具有優(yōu)良的耐硫、耐水性，但磷化物類催化劑制備過程相對不可控，在空氣中易氧化，穩(wěn)定性差。
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