【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于能源化工，特别涉及一种棕榈油加氢脱氧-芳构化催化剂制备及其在棕榈油加氢脱氧-芳构化生产高附加值化学品中的应用。
技术介绍
1、随着国民经济的迅猛发展，现有的物质资源已无法满足发展的需求，同时对大宗化学品的需求也随着人们生活水平的提高而日益增加。大宗化学品的生产基于对石化资源的开采和利用，特别是对石油的需求和开采逐年增大，与之相伴的是二氧化碳排放量亦逐年增大。因此如何寻找能够替代石油资源的可再生资源显得格外重要，通过一定的生物或化学的手段将蕴藏在生物质内的生物质能转化为可利用资源，不但能缓解对石油资源的依赖，同时符合可持续发展的重要国策。棕榈油是一种主要成分为甘油三酯的植物油，主要由棕榈酸、油酸、亚油酸和硬脂酸组成，是油脂转化生物燃料技术中常用的植物油脂之一。棕榈油的饱和脂肪酸链和不饱和脂肪酸链各约占50％，相对分子较大，氧原子含量高(14％以上)，分子结构存在不饱和碳碳双键。加氢脱氧技术是棕榈油转化为生物燃料的一种重要技术手段。在棕榈油加氢脱氧过程中应尽量脱除氧元素，在裂化、异构化及芳构化反应中应尽量提高产物的选择性。然而在棕榈油的加氢脱氧转化过程中，产物易在催化剂的活性位点上产生积碳使得催化剂快速失活，反应时间较长因而产物种类复杂，不利于后续的精制和分离。因此，寻找合适的催化剂以及转化工艺成为棕榈油加氢脱氧转化研究的重点。
2、催化剂作为加氢脱氧技术的核心，影响棕榈油加氢脱氧转化效果、反应路径及产物分布，因而催化剂的开发尤为重要。pt、pd、ru等贵金属的d电子轨道处于未填满状态，这一原子结构特性使得
3、cn107573968b公开了一种利用废弃油脂制备高纯度生物烷烃的方法，使用ni-ce/γ-al2o3加氢脱氧催化剂，利用废弃油脂制备c13～c22高纯度长链直链烷烃。在反应温度为350℃、反应氢气压力为2mpa、空速为1.0h-1的条件下，其加氢选择性达100％，生物烷烃转化率达99.6％以上。但由于其催化剂载体酸性质单一不具有异构化、芳构化等性能，因而产物的经济价值较低。
4、cn116981755a公开了一种用于获得芳族化合物的方法和芳烃流，使用基于zsm-5的fcc催化剂，由化石或可再生来源的c5～c18直链烷烃生产单环芳烃化合物。以生物柴油作为原料，其产物中的c6～c8芳烃化合物产率可达15.0～25.4wt.％。但由于反应温度过低，导致其lco、倾析油和焦炭组分的产率显著增加。
技术实现思路
1、在上述研究背景下，本专利技术旨在构建一种高经济价值、高催化活性、性能稳定的棕榈油加氢脱氧-芳构化催化剂，在棕榈油加氢脱氧-芳构化过程中，分子筛表面的nio物种能在反应h2氛围下被逐渐还原为ni0物种，有效脱除棕榈油中的氧元素并发挥加氢-脱氢作用，与分布于孔道内的nioh+物种及载体分子筛上的布朗斯特、路易斯酸共同作用，对棕榈油加氢脱氧产物继续进行异构、芳构化反应，一步法得到芳烃、烷烃、环烷烃及烯烃等产物。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种棕榈油加氢脱氧-芳构化催化剂的制备方法，具体包括以下步骤：
4、(1)将一定摩尔比的镍盐溶于去离子水中，搅拌至完全溶解，逐滴滴加至zsm-5分子筛中，经过静置、干燥，得到催化剂前驱体；
5、(2)将步骤(1)中催化剂前驱体在一定温度下在空气气氛中煅烧，所得产物即为棕榈油加氢脱氧-芳构化催化剂；
6、进一步的，步骤(1)中镍盐和zsm-5分子筛的摩尔比为5～30:100。
7、进一步的，步骤(1)中所述镍盐为硝酸镍、乙酸镍中的一种，搅拌速率为200-800r/min。
8、进一步的，步骤(1)所采用的zsm-5分子筛的硅铝比为25～200中的一种。
9、进一步的，步骤(2)所配制的镍盐溶液逐滴滴加至zsm-5分子筛载体表面，室温下放置一夜，干燥温度100℃保持6h。
10、进一步的，步骤(2)中样品焙烧条件为2～5℃/min的升温速率于300～800℃中焙烧1～6h。
11、本专利技术制备的棕榈油加氢脱氧-芳构化催化剂应用在棕榈油加氢脱氧-芳构化反应中：将棕榈油和棕榈油加氢脱氧-芳构化催化剂混合加入高压间歇反应釜中，用n2吹扫反应装置内的空气，然后通入高纯氢气进行反应；反应结束后，将反应产物进行过滤、甲酯化、萃取，对得到的液体产物进行gc-ms分析，采用“面积归一化法”计算液体产物各组分的选择性以及产率。
12、上述液体产物主要为芳烃、烷烃、环烷烃、烯烃，可能含有少量的醇、醛酮、醚及脂肪酸。
13、上述反应过程的反应条件为：反应温度为300～400℃；反应压力为2～10mpa；反应时间为3～5h；搅拌速率为200～800r/min；催化剂用量为棕榈油的5wt.％。
14、本专利技术具有如下的优点及有益效果
15、(1)本专利技术以zsm-5分子筛作为载体、镍为金属活性组分，制备棕榈油加氢脱氧-芳构化催化剂，负载于分子筛表面的nio物种能在h2氛围下被还原为ni0物种，有效脱除棕榈油中的氧元素并发挥加氢-脱氢作用，与分布于孔道内的nioh+物种及载体zsm-5分子筛上的布朗斯特、路易斯酸共同作用，对棕榈油加氢脱氧后的产物进行异构、芳构化反应，一步法得到芳烃、烷烃、环烷烃及烯烃等产物。
16、(2)本专利技术制备的棕榈油加氢脱氧-芳构化催化剂具有高经济价值、高催化活性、性能稳定等性质，首次应用于棕榈油加氢脱氧-芳构化工艺中，芳烃选择性及产率较高，在棕榈油生产高附加值产品方面具有良好的工业应用前景。
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1.一种用于棕榈油加氢脱氧-芳构化催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的棕榈油加氢脱氧-芳构化催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中镍盐和ZSM-5分子筛的摩尔比为5:100~30:100。
3.根据权利要求1所述的棕榈油加氢脱氧-芳构化催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述镍盐为硝酸镍、乙酸镍中的一种，搅拌速率为200-800 r/min。
4.根据权利要求1所述的棕榈油加氢脱氧-芳构化催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）所采用的ZSM-5分子筛的硅铝比为25~200中的一种。
5.根据权利要求1所述的棕榈油加氢脱氧-芳构化催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中样品焙烧条件为2~5 ℃/min的升温速率于300~800 ℃中焙烧1~6 h。
6.如权利要求1-5任一项所述制备方法制得的棕榈油加氢脱氧-芳构化催化剂。
7.根据权利要求6所述的棕榈油加氢脱氧-芳构化催化剂，其特征在于：所述棕榈油加氢脱氧-芳构化催化剂中Ni元素相对于载体ZSM-5的质量百分含量
8.如权利要求6所述的棕榈油加氢脱氧-芳构化催化剂在棕榈油加氢脱氧-芳构化中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：将棕榈油和加氢脱氧-芳构化催化剂混合加入高压间歇反应釜中，用N2吹扫反应装置内的空气，然后通入高纯氢气进行反应；反应结束后，将反应产物进行过滤、甲酯化、萃取，得到液体产物。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：反应温度为300~400 ℃；反应压力为2~10MPa；反应时间为3~5 h；搅拌速率为200~800 r/min；催化剂用量为棕榈油的5 wt.%。
...【技术特征摘要】
1.一种用于棕榈油加氢脱氧-芳构化催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的棕榈油加氢脱氧-芳构化催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中镍盐和zsm-5分子筛的摩尔比为5:100~30:100。
3.根据权利要求1所述的棕榈油加氢脱氧-芳构化催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述镍盐为硝酸镍、乙酸镍中的一种，搅拌速率为200-800 r/min。
4.根据权利要求1所述的棕榈油加氢脱氧-芳构化催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）所采用的zsm-5分子筛的硅铝比为25~200中的一种。
5.根据权利要求1所述的棕榈油加氢脱氧-芳构化催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中样品焙烧条件为2~5 ℃/min的升温速率于300~800 ℃中焙烧1~6 h。
6.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔勍焱，张海斌，鲍晓军，李铁森，岳源源，王廷海，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：
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