硅铝磷分子筛加氢催化剂制备方法及在餐厨废弃油制备生物燃料中的应用技术

本发明专利技术公开一种硅铝磷分子筛加氢催化剂制备方法及在餐厨废弃油制备生物燃料中的应用，在不加入有机模板剂的前提下，将水、硅源、铝源、磷源、Cs源和Me源混合制备得到初始凝胶，再进行晶化，晶化温度为150

【技术实现步骤摘要】
硅铝磷分子筛加氢催化剂制备方法及在餐厨废弃油制备生物燃料中的应用


[0001]本专利技术属于沸石分子筛制备
，尤其是涉及一种硅铝磷分子筛加氢催化剂制备方法及在餐厨废弃油制备生物燃料中的应用。

技术介绍

[0002]化石能源的枯竭以及二氧化碳严格的排放要求，使得传统的航空燃料在需求量以及排放标准上面临着双重挑战。传统航空煤油燃烧后产生的二氧化碳气体直接在平流层排放，造成的温室效应危害远高于其他行业。为保护人类生存环境，降低温室气体的排放，亟待开发一种新的生物航空煤油，如将植物油以及动物油脂，包括大豆油、棕榈油、蓖麻油、菜籽油、麻枫树油、猪油、鱼油等加氢脱氧，裂化异构化成生物燃料，
[0003]天然油脂经过两步加工可得到的生物燃料。天然油脂含有大量的醛、羟、酚等含氧官能团，含氧量过高，其次碳链还含有大量不饱和键，使得生物油稳定性差。天然油脂加氢脱氧
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加氢裂化/异构技术路线可分为两步，第一步在氢气氛围下，对生物质油进行脱氧处理，使含氧官能团中的氧元素以H2O、CO2或CO的形式离去，从而提高生物油的饱和度，得到直链烷烃，第二步，对长链烷烃进行裂化异构化处理，得到带支链的较短链烷烃，从而降低生物油的粘度以及提高低温流动性，达到生物航煤的油品标准。
[0004]生物油品加氢脱氧催化剂要由活性金属以及分子筛载体构成。传统分子筛的合成过程中往往需要用到大量的有机胺模板剂。模板剂的使用虽然带来了沸石材料合成与结构的发展，但是在工业生产中却带来了巨大的问题：首先合成成本增加；其次为了得到开放的微孔孔道，有机模板剂在沸石使用前必须除去，而常见的除去方法是高温焙烧，使得温室气体的排放量增加，与国家的节能减排国策相违背。另一方面大量的有机模板剂都是有毒有害的，环境污染问题严重。
[0005]PCT/CN2019/106883公开了一种无模板合成多孔结构的硅铝磷载体的制备方法。该合成不加入有机胺类模板剂，透过硅源以及碱源的调节以及合适的水热合成条件得到多孔结构的硅铝磷载体。再经焙烧之后用于植物油加氢脱氧以及异构化裂化制备生物燃料。CN201711126785.7公开了一种Na型片沸石分子筛的水热合成方法。该方法以硅源、铝源、氢氧化钠、沸石晶种为原料，然后直接在初始凝胶中添加天然辉沸石晶种，在较短的晶化时间(3
‑
4天)与较低的晶化温度 (130
‑
170℃)下水热合成Na型片沸石分子筛。后续将得到的水热晶化产物固液分离后洗涤并干燥，从而得到所述的Na型片沸石分子筛。该方法能在较温和的条件下制备出结晶度高、粒径均一的Na型片沸石，在气体吸附与分离以及阳离子交换等领域有巨大的应用前景。CN202011480960.4公开了一种无模板剂 SAPO
‑
34分子筛及其制备方法。该方法提供了一种晶种法辅助水热合成的无模板剂SAPO
‑
34分子筛的方法，所述无模板剂SAPO
‑
34分子筛包括重量配比如下的各组分：Si0
2 2
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10份；Al
203 15.5
‑
25.5份：P
205 60
‑
75.5份，其次，在合成过程中需要加入合成分子筛原材料总质量的1
‑
6wt％作为晶种。
[0006]CN202110764889.0公开了一种SAPO
‑
11分子筛及其制备方法及其应用。该方法在
SAPO
‑
11分子筛中掺杂Co，Co掺杂会影响分子筛内部硅、铝之间的配位，进而改变分子筛中B酸的性质，Co取代铝原了进入SAP0
‑
11骨架，形成酸中心，增强酸强度；并且Co掺杂能够分散晶体骨架中的硅原子产生新酸位，能够增加总酸位浓度，从而提高分子筛催化剂的催化活性，提高异构体的产率。 CN202110504195.3公开了一种Au
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Mg/SAPO
‑
11分子筛催化剂的制备方法及应用。该催化剂由SAPO
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11分子筛和复合纳米金属Au
‑
Mg制备而成。该方法在硅源，铝源以及磷源中加入模板剂，高温晶化，分离提纯之后得到SAPO
‑
11分子筛。后负载上Au盐以及Mg盐，经硼氢化钠还原之后得到Au
‑
Mg/SAPO
‑
11分子筛，并应用在合成双酚F和醇氧化反应中
[0007]CN104549381A公开了一种活性硅磷铝材料的合成方法及其应用。该材料具有拟薄水石晶相，在铝源以及碱液形成的胶体中加入硅源以及磷源，晶化焙烧之后得到该材料，其无水化合物的组成以氧化物重量比为(0
‑
0.2)Na2O： (64
‑
76)Al2O3：(23
‑
35)SiO2：(1
‑
7)P5O2。该材料具有中孔特征，作为大分子裂化的活性组元或活性基质材料，用在重油催化裂化剂或助剂中。
[0008]CN104815697A公开了一种用于蓖麻油制备生物航空煤油超分散加氢脱氧和加氢异构化催化剂的制备方法。该方法将去离子水、硅溶胶、磷酸和拟薄水铝石混合搅拌，然后加入二正丙胺与二异丙胺作为模板剂，合成一种多级孔道的 SAPO
‑
11的载体。该方法通过多次浸渍以提高活性组分分散度。以上专利技术中，多为通过晶种诱导法，离子导向法减少模板剂在合成硅铝磷分子筛过程中的使用。

技术实现思路

[0009]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种硅铝磷分子筛加氢催化剂制备方法及在餐厨废弃油制备生物燃料中的应用。
[0010]本专利技术采用的技术方案是：一种硅铝磷分子筛加氢催化剂制备方法，将水、硅源、铝源、磷源、Cs源和Me源混合制备得到初始凝胶，水、硅源、铝源、磷源、Cs源和Me源以氧化物的摩尔比50
‑
100：0.2
‑
1：1：0.5
‑
1.0：0.1
‑
2：0.1
‑
2；使用晶化，制备得到硅铝磷分子筛，负载活性金属后即得到双金属硅铝磷分子筛加氢催化剂。
[0011]优选地，Me为Li、Na、K、Mg、Ba、Cu和Mn中的一种。
[0012]优选地，Me源为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化镁、氢氧化钡，氢氧化铜以及氢氧化锰中的一种。
[0013]优选地，Cs源为氢氧化铯、碳酸铯、草酸铯和乙酸铯中的一种或多种的组合。
[0014]优选地，硅源为硅酸钠、硅溶胶、正硅酸乙酯和白炭黑中的一种或多种的组合；
[0015]铝源为偏铝酸钠，氢氧化铝和拟薄水铝石中的一种或多种的组合；
[0016]磷源为磷酸。
[0017]优选地，晶化温度为150
‑
200℃。
[0018]优选地，活性组分为Ni
‑
xCs，活性组分质量占催化剂总质量的10
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.硅铝磷分子筛加氢催化剂制备方法，其特征在于：将水、硅源、铝源、磷源、Cs源和Me源混合制备得到初始凝胶，水、硅源、铝源、磷源、Cs源和Me源以氧化物的摩尔比50
‑
100：0.2
‑
1：1：0.5
‑
1.0：0.1
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2：0.1
‑
2；使用晶化，制备得到硅铝磷分子筛，负载活性金属后即得到双金属硅铝磷分子筛加氢催化剂。2.根据权利要求1所述的硅铝磷分子筛加氢催化剂制备方法，其特征在于：Me为Li、Na、K、Mg、Ba、Cu和Mn中的一种；优选地，Me源为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化镁、氢氧化钡，氢氧化铜以及氢氧化锰中的一种。3.根据权利要求1所述的硅铝磷分子筛加氢催化剂制备方法，其特征在于：Cs源为氢氧化铯、碳酸铯、草酸铯和乙酸铯中的一种或多种的组合。4.根据权利要求1所述的硅铝磷分子筛加氢催化剂制备方法，其特征在于：硅源为硅酸钠、硅溶胶、正硅酸乙酯和白炭黑中的一种或多种的组合；铝源为偏铝酸钠，氢氧化铝和拟薄水铝石中的一种或多种的组合；磷源为磷酸。5.根据权利要求1
‑
4中任一所述的硅铝磷分子筛加氢催化剂制备方法，其特征在于：晶化温度为150
‑
200℃。6.根据权利要求5所述的硅铝磷分子筛加氢催化剂制备方法，其特征在于：活性组分为Ni
‑
xCs，活性组分质量占催...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，曾雪岑，关庆鑫，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：