[发明专利]废弃食用油芳构化催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种废弃食用油芳构化催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)预处理ZSM-5分子筛的得到富含羟基的多级孔HZSM-5；

(2)将步骤(1)的多级孔HZSM-5粉末添加到改性金属化合物溶液中，形成悬浊物料，搅拌条件下浸渍0.5～24h，过滤、干燥，300～900℃焙烧2～12h，得到金属氧化物M改性的多级孔HZSM-5分子筛，即M/HZSM-5催化剂；

(3)采用原子层沉积法将金属氧化物N薄膜沉积到M/HZSM-5，得到M/HZSM-5@N，所述金属N源为二乙基锌、二甲基锌、四(二甲氨)铪、四(甲乙氨)铪、四(二甲氨)锆、四氯化锡、四氯化钛、四氯化锗、三乙基锑、三乙基镓、二茂镍、二茂铁、二茂钴或三甲基(甲基环戊二烯)铂(IV)，所述气态氧源为水、氧气、臭氧、双氧水中的一种；

(4)采用原子层沉积法引入SiO₂膜对M/HZSM-5@N的孔口及外表面酸性位点进行选择性钝化处理，最后将沉积后的样品在300～900℃下煅烧2～10h，得到M/HZSM-5@N@SiO₂催化剂。

2.根据权利要求1所述的废弃食用油芳构化催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述分子筛ZSM-5硅铝比范围为5～200。

3.根据权利要求1所述的废弃食用油芳构化催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述预处理ZSM-5分子筛是指通过酸、碱、水蒸汽中的一种或多种方式混合处理ZSM-5制备得到多级孔HZSM-5。

4.根据权利要求1所述的废弃食用油芳构化催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述改性金属化合物选自氯化锌、氯化铁、氯化铜、四氯化锡、硫酸锌、硝酸锌、硝酸钴、硝酸镓、硝酸铁、硝酸镍、硝酸铜、硝酸镉、硝酸银及硝酸镧中的一种或两种以上的任意组合。

5.根据权利要求1所述的废弃食用油芳构化催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)得到的M/HZSM-5催化剂中，金属氧化物M负载量为多级孔HZSM-5重量的0.01～5％。

6.根据权利要求1所述的废弃食用油芳构化催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)、(4)中，所述的原子层沉积反应腔内温度为50～300℃；所述原子层沉积法的沉积圈数为1～200圈。

7.根据权利要求1所述的废弃食用油芳构化催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述硅源为四氯化硅，所述气态氧源为水、氧气、臭氧、双氧水中的一种。

8.权利要求1-7中任一方法制备所得废弃食用油芳构化催化剂M/HZSM-5@N@SiO₂。

9.权利要求8所述催化剂M/HZSM-5@N@SiO₂在催化处理废弃食用油芳构化制备轻质芳烃中的应用，其中，所述废弃食用油的主要成分为甘油三酯、游离脂肪酸及水。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，包括以下步骤：气固相催化反应，废弃食用油预热汽化后送入装填有催化剂的固定床或流化床反应器内进行芳构化反应，反应温度为300～1000℃，反应压力为0.01～5.0MPa，质量空速为0.01～10.0h^-1。