[发明专利]一种复合固体酸催化剂及其制备及再生方法

权利要求书

1.复合固体酸催化剂，其特征在于：所述的固体酸催化剂包括Fe₂(SO₄)₃、Zr(SO₄)₂和膨润土，所述的Fe(SO₄)₃、Zr(SO₄)₂与经过酸处理的膨润土载体复合制成上述的催化剂。

2.根据权利要求1所述的复合固体酸催化剂，其特征在于：所述催化剂中铁的含量为膨润土质量的5-21%；锆的含量为膨润土质量的5-24%。

3.根据权利要求1所述的复合固体酸催化剂，其特征在于：酸处理所用的酸溶液为硫酸溶液或盐酸溶液。

4.根据权利要求1所述的复合固体酸催化剂的制备方法，包括下述的步骤：

a.取膨润土，加入到5-8mol·L^-1的酸溶液中浸泡过夜，抽滤，将膨润土水洗至中性，于120℃下干燥得膨润土载体；

所述的膨润土与酸溶液的比例为：膨润土：酸溶液=1g:5-15ml；

b.将步骤a中制得的膨润土载体、Fe₂(SO₄)₃、Zr(SO₄)₂加入到无水乙醇溶液中，在80-100℃下回流3-5h，抽滤，醇洗，分离，分离出的固体在100-140℃下干燥1-2h、300-600℃下焙烧2-8h得到固体酸催化剂Fe₂(SO₄)₃/Zr(SO₄)₂/膨润土；

上述各组分质量比为：Fe₂(SO₄)₃：Zr(SO₄)₂：膨润土=1-3:1-3:4-6，膨润土：乙醇=1-3g：10-20ml。

5.根据权利要求4所述的复合固体酸催化剂的制备方法，其特征在于：步骤a中所述酸溶液为6mol·L^-1的硫酸溶液。

6.根据权利要求4所述的复合固体酸催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤b中干燥温度为110-130℃，焙烧温度为350-550℃，焙烧时间为3-6h。

7.根据权利要求4所述的复合固体酸催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤b中各组分质量比为Fe₂(SO₄)₃：Zr(SO₄)₂：膨润土=1:2:5，膨润土：乙醇=1g：10ml。

8.根据权利要求1所述的复合固体酸催化剂的再生方法，包括下述的步骤：

（1）称重所述的复合固体酸催化剂，记为W₁，使用后回收该催化剂并于100-120℃下加热9-11h，称重记为W₂，计算催化剂流失量W₁-W₂；（2）ICP检测所述的复合固体酸催化剂所催化反应的反应液中铁离子和锆离子含量，计算反应液中Fe₂(SO₄)₃和Zr(SO₄)₂分别记作W₃、W₄；计算所述膨润土流失量为：W₁-W₂-W₃-W₄；

（3）在回收后的催化剂中补充Fe₂(SO₄)₃为W₃、Zr(SO₄)_2、为W₄、膨润土为W₁-W₂-W₃-W₄，将上述的催化剂再次经过干燥、活化、焙烧。