[发明专利]一种用于制备柴油的新型催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂，具体涉及一种用于制备柴油的新型催化剂，属于化工加工技术领域。

背景技术

生物柴油提炼自动植物油，普遍用于拖拉机、卡车、船舶等。它是指以油料作物如大豆、油菜、棉、棕榈等，野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换或热化学工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油是生物质能的一种，其在物理性质上与石化柴油接近，但化学组成不同。生物柴油是含氧量极高的复杂有机成分的混合物，这些混合物主要是一些分子量大的有机物，几乎包括所有种类的含氧有机物，如:酯、醚、醛、酮、酚、有机酸、醇等。复合型生物柴油是以废弃的动植物油、废机油及炼油厂的副产品为原料，再加入催化剂，经专用设备和特殊工艺合成。

目前，生物柴油的好处有：生物柴油和石化柴油相比含硫量低，使用后可使二氧化硫和硫化物排放大大减少，二氧化硫和硫化物的排放量可降低约30％。生物柴油不含对环境造成污染的芳香族化合物，燃烧尾气对人体的损害低于石化柴油，同时具有良好的生物降解特性，但是现有的生物柴油并不能够较为彻底的解决污染物的排放，并且现有的生物柴油中的生物质和柴油难以互溶，不易于生产生物柴油，为此，我们提出一种用于制备柴油的新型催化剂。

专利申请号：CN201110322476.3公开了一种催化剂组合物的制备方法，该方法如下：向反应罐内装入净水，向净水中通入二氧化碳气体，将含有Ni、W组分的盐类混合溶液A与含铝的碱性溶液B并流加入上述反应罐内成胶，控制反应罐内浆液的ph值为7.0～9.0，制成Ni_xW_yO_z复合氧化物前身物与Al₂O₃前身物的混合物，然后与MoO₃打浆制成干燥体，再经成型、干燥和焙烧得到最终催化剂。该发明方法解决了体相催化剂成型难的问题，调节了催化剂的物化性质，具有较大比表面积，均匀孔分布。活性金属有效利用率高。与本申请制备生物柴油的催化剂不同，本申请通过氧化铝载锰、钨、镍、鉬和钫等金属的一种或组合为活性成分，提升对生物柴油的脱硫和脱氮能力，两者的技术特征不同，带来的技术效果不同，两者是属于不同的技术范畴。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于制备柴油的新型催化剂，通过氧化铝载锰、钨、镍、鉬和钫等金属的一种或组合为活性成分，提升了对生物柴油进行脱硫和脱氮能力。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明提供了一种用于制备柴油的新型催化剂，该催化剂由以下物质按照重量份组成：

活性组分 20-60份；

载体 5-40份；

助剂 10-30份。

一般来讲，催化剂一般由三部分组成，活性组分、助剂和载体，本发明针对生物柴油的特点，配比不同的催化剂组分。当以百分之几以至于千分之几的量加入活性组分后，就能使活性组分的催化作用更加明显的物质，这种物质通常称为助剂，助剂本身无催化活性或活性很小，但加入后能提高催化剂的活性、选择性和稳定性。

进一步，所述活性组分包括氧化铝载锰、钨、镍、鉬和钫的一种或几种的组合物，所述载体包括硝酸锌、二氧化钛和碳的一种或几种的组合物，所述助剂为锌同族元素。

进一步，所述载体通过溶液浸渍，所述溶液为金属盐溶液，所述金属盐溶液由含有过渡金属的盐与水配制而成。

优选地，所述催化剂按重量份，包括氧化铝载锰50-55份，硝酸锌30-35份，锌10-20份。

本发明还提供了一种制备权利要求1～4任一所述的催化剂的方法，包括如下步骤：

步骤一：先将活性组分中加入去离子水和表面活性剂，进行搅拌，得到水溶液；

步骤二：将载体中加入甲醇的水溶液进行充分搅拌，静置；

步骤三：将静置后的溶液进行抽滤和干燥，即得滤饼；

步骤四：将上一步骤干燥的滤饼通过过渡金属盐溶液进行浸渍，浸渍后进行干燥；

步骤五：将浸渍后的滤饼加入步骤一的水溶液和助剂，进行充分搅拌，后进行干燥，之后在马弗炉进行焙烧，即得催化剂。

所述表面活性剂为硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠和聚乙二醇中一种或几种的组合物，所述表面活性剂和去离子水体积比为1:10。

所述步骤一、步骤二和步骤五的搅拌过程均需在50-90℃条件下至少搅拌4h，所述步骤二、步骤三和步骤五中静置后的溶液放入布氏漏斗中通过真空抽滤机对其进行抽滤，所述干燥过程需在烘干箱中处于120℃进行烘干。