[发明专利]一种制备加氢脱氧催化剂的方法与加氢脱氧催化剂及用途

说明书

本公开涉及一种制备加氢脱氧催化剂的方法与加氢脱氧催化剂及用途，该方法将铌硅复合氧化物粉体经成型处理后得到的铌硅复合氧化物成型体用作加氢脱氧催化剂的载体，由于成型处理过程能够使得铌硅复合氧化物粉体中的活性位点再分散，因此铌硅复合氧化物成型体中的孔洞大小更加均匀，孔洞分布也更加均匀，这有利于活性金属组分在载体中的均匀分散，从而有效提升加氢脱氧催化剂的催化活性。

技术领域

本公开涉及石油化工技术领域，具体涉及一种制备加氢脱氧催化剂的方法与加氢脱氧催化剂及用途。

背景技术

在石油危机和温室效应日益严重的背景下，生物质作为含有碳源的可再生能源，是目前最具前景的可用来制备烃类液体燃料以代替石油的资源。为了利用生物质制备烃类液体燃料，可以以木质纤维素的水解产物糠醛为原料，先与丙酮进行羟醛缩合反应延长碳链得到糠叉丙酮[4-(2-呋喃基)-3-丁烯-2-酮]和二糠叉丙酮[1,5-双-(2-呋喃基)-1,4-戊二烯-3-酮]后，进行加氢饱和，然后进行加氢脱氧得到C8直链烷烃和C13直链烷烃，最后进行异构化得到烃类液体燃料。

其中，加氢饱和能够使得糠叉丙酮和二糠叉丙酮中的C＝C和C＝O双键饱和，加氢脱氧能够使得加氢饱和产物中的氧原子以水的形式脱除。加氢脱氧(HDO)反应使得木质纤维素的水解产物获得更高的热值和化学稳定性，在加氢脱氧过程中，为避免聚合和积碳，加氢脱氧放入条件通常比较温和，这要求用于生物质水解产物的加氢脱氧催化剂具有良好的催化活性和水热稳定性。

然而，现有的适用于生物质水解产物的加氢脱氧催化剂的催化活性仍然较差。

发明内容

本公开的目的是解决现有的适用于生物质水解产物的加氢脱氧催化剂的催化活性较差的问题，提供一种制备加氢脱氧催化剂的方法与加氢脱氧催化剂及用途。

为了实现上述目的，本公开提供一种制备加氢脱氧催化剂的方法，该方法包括：

将含铌前驱体、含硅前驱体、水和水解剂混合后，进行溶胶-凝胶化处理，得到铌硅复合凝胶；

将所述铌硅复合凝胶进行焙烧，得到铌硅复合氧化物粉体；

将所述铌硅复合氧化物粉体与成型助剂混合后，进行成型处理，得到铌硅复合氧化物成型体，其中，所述成型助剂包括黏结剂、致孔剂和水，所述黏结剂包括水玻璃、硅溶胶和正硅酸乙酯中的至少一种，所述致孔剂包括田菁粉、石墨粉、淀粉和柠檬酸中的至少一种；

利用浸渍法将活性金属组分负载到所述铌硅复合氧化物成型体上，得到所述加氢脱氧催化剂。

可选地，所述铌硅复合氧化物成型体的比表面积为100～800m²/g，优选为200～700m²/g，孔容为0.1～0.9cc/g，优选为0.2～0.7cc/g，五氧化二铌粒径范围5～30nm，优选为5～20nm。

可选地，所述成型处理为挤条处理，将所述铌硅复合氧化物粉体与成型助剂混合后，进行成型处理，得到铌硅复合氧化物成型体，包括：

将所述铌硅复合氧化物粉体与所述黏结剂、所述致孔剂和水混合后，进行挤条处理，挤条处理得到的产物进行切段、干燥和焙烧处理，得到条段状铌硅复合氧化物成型体；

其中，相对于1重量份的所述铌硅复合氧化物粉体，所述黏结剂的用量为0.02～50重量份，所述致孔剂的用量为0～0.1重量份，水的用量为0.05～0.4重量份。

可选地，所述条段状铌硅复合氧化物成型体的机械强度为10N/mm～30N/mm。

可选地，所述成型处理为滚球处理，将所述铌硅复合氧化物粉体与成型助剂混合后，进行成型处理，得到铌硅复合氧化物成型体，包括：

将所述铌硅复合氧化物粉体与所述黏结剂、所述致孔剂和水混合后，进行滚球处理，得到直径为1.2～3.0mm的球状铌硅复合氧化物成型体；