[发明专利]一种Pd/ZrO2

说明书

本发明公开了一种Pd/ZrO₂‑HZSM‑5双功能催化剂的用途，其用于生物油中有机分子的脱氧、加氢处理。本发明成功地将HZSM‑5与ZrO₂复合并负载金属Pd，制备了具有加氢、脱氧的双功能催化剂，该催化剂可以应用于生物油油馏分的加氢脱氧，实现高效脱氧、加氢，制备高品质液体燃料。与传统催化剂相比，本发明所制备的催化剂集合了HZSM‑5和ZrO₂各自的脱氧和加氢优势，形成优势互补，具备催化生物油制备高品质燃料或高附加值产品的潜力，具有较强的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种Pd/ZrO₂-HZSM-5双功能催化剂的用途。

背景技术

生物质储量大，呈碳中性，具有可再生性，经过快速热解后产生热解生物油，可以作为石油等化石燃料的替代品，不仅在能源安全方面有重要意义，而且在不影响粮食生产的前提下有助于减少CO₂的排放。

但是由于生物油与化石燃料相比，具有高含氧量，导致其热值、氢碳有效比和pH值较低，使生物油无法直接替代石油来使用，必须对生物油的组分进行加氢脱氧提质。

然而，目前大多数研究还没有开发出很有效的将生物油的油馏分加氢脱氧的催化剂。申请号为201810600036.1的一种Pd基催化剂及其制备方法与应用提出了制备一种加氢脱羰基的Pd-NH₂-Al₂O₃催化剂，该专利目的是转化5-羟甲基糠醛或糠醛，并且产物主要为呋喃类、糠醇类物质，并无脱氧产物产生。

因此，亟需开发一种新的提质方法及催化剂，用于提高生物油加氢脱氧效果。

发明内容

本发明的目的是解决生物油的加氢、脱氧提质问题，该催化剂以ZrO₂-HZSM-5为载体，以Pd为活性组分，通过浸渍法制备复合载体，通过等量浸渍法制备Pd/ZrO₂-HZSM-5双功能催化剂。

为了达到上述目的，本发明提供了一种Pd/ZrO₂-HZSM-5双功能催化剂的用途，其用于生物油中有机分子的脱氧、加氢处理。

较佳地，所述的Pd/ZrO₂-HZSM-5双功能催化剂通过电加热处理生物油，加热温度为280-350℃。

较佳地，所述的Pd/ZrO₂-HZSM-5双功能催化剂通过微波加热处理生物油，加热功率为800-1000W。与传统电加热方式相比，微波技术对物质具有特殊的热作用机制，它是由内到外的加热方式，通过某种物理作用机制将微波能转化成其他形式运动的能量。微波辐射强吸波介质会产生热效应及等离子体效应，对有机物分子的催化重整反应产生极大的促进作用，因此可以采用微波替代常规电加热源。

较佳地，所述的Pd/ZrO₂-HZSM-5双功能催化剂中，ZrO₂-HZSM-5作为复合载体，Pd为所述的复合载体负载的活性组分，其中，Pd的负载量以复合载体质量计为1％～3％，复合载体中ZrO₂与HZSM-5的质量比为1：1。

较佳地，所述的ZrO₂-HZSM-5复合载体的制备方法包含：

步骤1，以生成的ZrO₂与HZSM-5分子筛的质量比为1:1计，配置硝酸氧锆的稀硝酸溶液，并将HZSM-5分子筛分散浸渍于硝酸氧锆的稀硝酸溶液中，充分混合均匀；

步骤2，在室温下，滴加氨水溶液，持续搅拌30～60min，将得到的沉淀物过滤，用去离子水洗涤直到pH值呈中性；

步骤3，将所得的沉淀物以10℃/min的升温速率升到500℃，焙烧6h-12h，制得ZrO₂-HZSM-5复合载体。