[发明专利]一种直馏柴油催化转化制芳烃和轻质油的方法

权利要求书

1.一种直馏柴油催化转化制芳烃和轻质油的方法，其中，该方法包括如下步骤：

A. 在直馏柴油中加入酸性物质进行脱除碱性氮化物预处理，得到脱除碱性氮化物的直馏柴油；所述酸性物质为磷酸二氢钠、磷酸二氢钾中的一种或两种；其中，所述酸性物质的质量为直馏柴油质量的1%-5%；

B. 以改性纳米ZSM-5分子筛催化剂作为反应催化剂对所述脱除碱性氮化物的直馏柴油进行催化转化反应，得到芳烃和轻质油；其中，改性纳米ZSM-5分子筛催化剂是通过引入过渡金属离子对纳米ZSM-5分子筛催化剂进行改性后得到；其中，所述过渡金属离子为Pt，Ga，Zn，Mo，Fe中的一种或两种以上的组合；

其中，所述纳米ZSM-5分子筛催化剂的硅铝摩尔比为10:1-40:1；

其中，所述纳米ZSM-5分子筛催化剂的平均粒径为20-50 nm；

其中，所述纳米ZSM-5分子筛催化剂的比表面积为345-380m²/g。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤A中，进行脱除碱性氮化物预处理的具体步骤包括：将酸性物质加入直馏柴油中，震荡2-6h，使酸性物质固体粉末溶解，静置24-48h分层，上层液体即为脱除碱性氮化物的直馏柴油。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，改性纳米ZSM-5分子筛催化剂通过包含如下步骤的制备方法制备得到：

B1. 将纳米ZSM-5分子筛催化剂在300-700℃下焙烧4-20小时；

B2. 将经过焙烧的纳米ZSM-5分子筛催化剂用浓度为0.05-1.0mol/L的硝酸铵溶液进行离子交换处理，其中，所述的焙烧后的纳米ZSM-5分子筛催化剂与所述硝酸铵溶液的液固体积比为1:1-20:1；然后，将经过离子交换处理的催化剂用去离子水洗涤、干燥、在300-700℃下焙烧4-20小时得到氢型纳米ZSM-5分子筛催化剂；

B3. 用浓度为0.1-2mol/L的过渡金属离子前驱体的溶液对所述氢型纳米ZSM-5分子筛催化剂进行浸渍；其中，所述过渡金属离子前驱体的溶液与所述氢型纳米ZSM-5分子筛催化剂的体积比为1:1-10:1；所述过渡金属离子前驱体为过渡金属离子对应的硝酸盐或盐酸盐；

B4. 将B3浸渍后的产物进行固液分离，对分离得到的固体进行干燥，然后在200-600℃下进行焙烧，得到所述过渡金属离子改性的纳米ZSM-5分子筛。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，步骤B1中，焙烧的温度为400-600℃，焙烧的时间为4-8小时。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，步骤B2中，所述的焙烧后的纳米ZSM-5分子筛催化剂与所述硝酸铵溶液的液固体积比为3:1-10:1。

6.根据权利要求3所述的方法，其中，步骤B2中，焙烧温度为400-600℃，焙烧时间为4-8小时。

7.根据权利要求3所述的方法，其中，步骤B3中，浸渍的温度为20-90℃，浸渍的时间为0.5-24小时。

8.根据权利要求3所述的方法，其中，步骤B1、B2、B4中所述焙烧的气氛分别为空气、氮气、氦气、氩气、氧气中的一种或两种以上的组合。

9.根据权利要求3所述的方法，其中，所述离子交换的温度为20-80℃。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述离子交换的温度为20-60℃。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述纳米ZSM-5分子筛催化剂的硅铝摩尔比为12:1-20:1。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述催化转化反应的质量空速为0.5-2 h^-1。