[发明专利]一种用于生产柴油十六烷值改进剂的催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种用于生产柴油十六烷值改进剂的催化剂，由WO₃/ZrO₂-TiO₂固体超强酸和钛基固态离子液体原位复合的催化剂，所述催化剂中WO₃/ZrO₂-TiO₂固体超强酸的质量分数为65~85wt%，所述钛基固态离子液体为Ti_0.66[TEAPS]₂SiW₁₂O₄₀、Ti_0.99[TEAPS]SiW₁₂O₄₀、Ti_0.33[TEAPS]₃SiW₁₂O₄₀中的一种。

2.一种用于生产柴油十六烷值改进剂的催化剂的制备方法，其特征在于，是通过如下具体步骤实现的：

（1）锆钛复合氧化物的制备

将氧氯化锆溶液和硫酸氧钛溶液混匀后继续搅拌25~35min，然后向其中加入尿素和PVA继续搅拌25~35min，再于80~90℃下反应12~24h，将所得产物经离心、洗涤、干燥后于500~700℃焙烧处理5~7 h，得到锆钛复合氧化物；锆钛的物质的量之比为1:2~2:1，所述尿素的加入量为氧氯化锆和硫酸氧钛物质的量之和的10~20倍，PVA的加入量为氧氯化锆和硫酸氧钛总重量的1~3wt%；

（2）固体超强酸的制备

先将锆钛复合氧化物超声分散到去离子水中，然后向其中加入钨酸铵，在90℃水浴条件下蒸干，将蒸干所得的物料在600~800℃下焙烧4~6h，得到WO₃的含量为10 ~30 wt%的WO₃/ZrO₂-TiO₂固体超强酸；

（3）离子液体前驱体TEAPS的制备

将1,3-丙烷磺酸内酯和环己烷加入到超声反应器中搅拌溶解，然后通入氩气30 min，再打开超声反应器保持功率在100~200 W，然后向上述混合物中滴加三乙胺，反应4~6 h得到混合物，再将混合物进行离心、洗涤、干燥得到的粉末固体为离子液体前驱体，记为TEAPS；其中三乙胺与1,3-丙烷磺酸内酯物质的量之比为1:1，1,3-丙烷磺酸内酯在环己烷中的物质的量浓度为0.1mol/L；

（4）钛基固态离子液体的原位负载

将WO₃/ZrO₂-TiO₂固体超强酸、硅钨酸、TiOSO₄·2H₂O、TEAPS加入到去离子水中得

到混合物，在室温下搅拌15min后转移至超声反应器中于150~300 W反应4 ~6 h，然后依次进行离心、洗涤、干燥，得到固体超强酸与钛基固态离子液体的复合催化剂；其中硅钨酸、TiOSO₄·2H₂O、TEAPS在反应过程中制备的钛基固态离子液体为Ti_0.66[TEAPS]₂SiW₁₂O₄₀、Ti_0.99[TEAPS]SiW₁₂O₄₀、Ti_0.33[TEAPS]₃SiW₁₂O₄₀中的一种。

3.如权利要求2所述的用于生产柴油十六烷值改进剂的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，氧氯化锆溶液的物质的量浓度为0.2~0.4 mol/L，硫酸氧钛溶液的物质的量浓度为0.2~0.4 mol/L。

4.如权利要求2所述的用于生产柴油十六烷值改进剂的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（4）中，TEAPS与硅钨酸的物质的量之比为(1~3):1，TiOSO₄·2H₂O与硅钨酸的物质的量之比为(0.33~0.99):1，TEAPS的物质的量浓度为0.1mol/L，复合催化剂中WO₃/ZrO₂-TiO₂固体超强酸的质量分数为 65~85wt%。