【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及绿色能源，更具体地说，它涉及一种核壳结构的生物航煤催化剂及其应用。
技术介绍
1、传统的航空煤油是以石化能源为原料制备，主要通过对石油进行精馏，取其中c9-c16链长的烃类组分得到，也可通过煤的液化工艺、天然气液化制备得到，而石油、煤炭、天然气是一种不可再生的能源，随着资源的枯竭，航空煤油的原料来源也随之锐减，且航空煤油的燃烧释放是温室气体的重要来源，对大气污染严重。因此，迫切需要一种可替代石化等能源的可再生能源以制备航空煤油。生物航煤是清洁的可再生绿色能源，在使用以废弃油脂为原料生产生物航煤时，二氧化碳的减排量达到80％以上。
2、生物质原料的粘度高、氧含量高，燃烧不稳定性且热值低等特性，不能直接作为石油燃料的替代，在使用前，需要进行加氢脱氧处理。二代生物柴油的生产工艺主要为固定床加氢工艺，废弃油脂原料有着酸价高，fe、na、ca金属元素以及o、n、p等元素含量过高的缺点，容易在加氢反应过程中沉积在催化剂使其活性下降。
3、目前，在生物航煤生产过程中，生物原料经加氢脱氧后产物主要是碳数为c15～c18的正构烷烃，需要经过异构化和裂化反应制备成碳数为c9～c15的异构烷烃。加氢异构使用的催化剂主要为分子筛负载型催化剂，并在分子筛上负载活性金属，以使其具有好的活性和选择性。但是，负载型催化剂的载体在应用中其骨架容易坍塌，使催化剂活性降低，选择性变差；负载型催化剂活性组分负载量少，容易聚成大颗粒，且贵金属成本高。
技术实现思路
1、针对现有技术存在
2、为实现上述第一个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种具有核壳结构的生物航煤催化剂，由第一分子筛载体浸渍于金属前驱体溶液中制得的内核，然后将内核封装于第二分子筛内制得；
3、所述第二分子筛的孔径大于所述第一分子筛的孔径；
4、所述金属前驱体溶液为pt和二价金属的混合溶液。
5、进一步地，以催化剂总量为基准，以元素计活性金属的含量为二价金属0.1-5％，pt 0.05-3％，二价金属和pt的金属含量比为20:1-1:10。
6、进一步地，所述二价金属为铜、铁、镁盐中的任一种，所述pt前驱体溶液为h2ptcl6、(nh4)2ptcl6、pt(nh3)2cl2、pt(nh3)4(ch3coo)2、pdcl2中的至少一种。
7、进一步地，所述第一分子筛载体的孔径小于0.5nm，介孔面积为50-250m2/g。
8、进一步地，所述第二分子筛载体的孔径大于0.6nm。
9、进一步地，所述第一分子筛为4a或5a分子筛。
10、进一步地，所述第二分子筛为十二元环大孔沸石或十四元环超大孔沸石的一种。
11、进一步地，所述催化剂的制备方法，包括以下步骤：
12、(1)配制含有金属前驱体的水溶液，得到浸渍液，将第一分子筛载体浸渍于上述浸渍液中进行金属负载，然后过滤、洗涤、干燥，得到负载二价金属和pt的第一分子筛内核；
13、(2)将上述负载金属和pt的第一分子筛、模板剂、硅源或硅源和铝源、水混合，在反应体系中水热反应，过滤、干燥、活化，制备得到核壳结构的催化剂。
14、为实现上述第二个目的，本专利技术提供了如下技术方案：
15、上述核壳结构的催化剂在制备生物航煤中的应用，以生物质来源的原料油，与上述核壳结构的催化剂在反应体系下进行加氢异构反应，制备得到生物航煤，所述生物航煤的冰点低于-41℃。
16、进一步地，所述原料油为生物质来源制备的生物柴油。
17、进一步地，加氢异构条件为：反应温度300-400℃，氢气分压3-10mpa。
18、综上所述，本专利技术具有以下有益效果：
19、本专利技术的催化剂使用普通金属和pt复合的活性金属，在分子筛表面均匀锚定，形成稳定结构，且不同的金属活性不同，产生协同效应，不仅降低贵金属的添加成本，而且增强了催化剂的活性；然后其或被封装于第二分子筛内或固定于第二分子筛表面，形成几何结构效应，更好地支撑第二分子筛的骨架，避免其坍塌失活，增强催化剂的稳定性。
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1.一种具有核壳结构的生物航煤催化剂，其特征在于，由第一分子筛载体浸渍于金属前驱体溶液中制得的内核，然后将内核封装于第二分子筛内制得；
2.根据权利要求1所述的具有核壳结构的生物航煤催化剂，其特征在于，以催化剂总量为基准，以元素计活性金属的含量为二价金属0.1-5％，Pt0.05-3％，二价金属和Pt的金属含量比为20:1-1:10。
3.根据权利要求1所述的具有核壳结构的生物航煤催化剂，其特征在于，所述二价金属为铜、铁、镁盐中的任一种，所述Pt前驱体溶液为H2PtCl6、(NH4)2PtCl6、Pt(NH3)2Cl2、Pt(NH3)4(CH3COO)2、PdCl2中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的具有核壳结构的生物航煤催化剂，其特征在于，所述第一分子筛载体的孔径小于0.5nm，介孔面积为50-250m2/g。
5.根据权利要求1所述的具有核壳结构的生物航煤催化剂，其特征在于，所述第二分子筛载体的孔径大于0.6nm。
6.根据权利要求1所述的具有核壳结构的生物航煤催化剂，其特征在于，所述第一分子筛为4A或5A分子筛
7.根据权利要求1所述的具有核壳结构的生物航煤催化剂，其特征在于，所述第二分子筛为十二元环大孔沸石或十四元环超大孔沸石的一种。
8.权利要求1-7任一所述的具有核壳结构催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.权利要求1-7任一所述的具有核壳结构催化剂在生物航煤中的应用，其特征在于，以生物质来源的原料油，与上述核壳结构的催化剂在反应体系下进行加氢异构反应，制备得到生物航煤，所述生物航煤的冰点低于-41℃。
10.权利要求9所述的具有核壳结构催化剂在生物航煤中的应用，其特征在于，所述原料油为生物质来源的生物柴油。
...【技术特征摘要】
1.一种具有核壳结构的生物航煤催化剂，其特征在于，由第一分子筛载体浸渍于金属前驱体溶液中制得的内核，然后将内核封装于第二分子筛内制得；
2.根据权利要求1所述的具有核壳结构的生物航煤催化剂，其特征在于，以催化剂总量为基准，以元素计活性金属的含量为二价金属0.1-5％，pt0.05-3％，二价金属和pt的金属含量比为20:1-1:10。
3.根据权利要求1所述的具有核壳结构的生物航煤催化剂，其特征在于，所述二价金属为铜、铁、镁盐中的任一种，所述pt前驱体溶液为h2ptcl6、(nh4)2ptcl6、pt(nh3)2cl2、pt(nh3)4(ch3coo)2、pdcl2中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的具有核壳结构的生物航煤催化剂，其特征在于，所述第一分子筛载体的孔径小于0.5nm，介孔面积为50-250m2/g。
5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓瑞，
申请(专利权)人：山东丰嘉生物科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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