[发明专利]球型介孔硫酸化氧化锆固体酸催化剂的制备方法及应用

权利要求书

1.一种球型介孔硫酸化氧化锆固体酸催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、将模板剂十六烷基三甲基溴化铵溶解于去离子水中，与质量浓度为37％的浓盐酸混合，得到模板剂溶液；

B、将锆盐溶解于质量浓度为95％的乙醇水溶液中，得到凝胶锆溶液，将上述凝胶锆溶液加入到步骤A得到的模板剂溶液中混合均匀后，得到混合溶液；

C、将硫酸铵溶解于去离子水中，得到硫酸化溶液，将上述硫酸化溶液加入到步骤B得到的混合溶液中混合均匀后，得到混合母液；

D、将步骤C得到的母液进行水热处理后，将得到的产物进行过滤、干燥和高温焙烧后，得到所述球型介孔硫酸化氧化锆固体酸催化剂。

2.根据权利要求1所述的球型介孔硫酸化氧化锆固体酸催化剂的制备方法，其特征在于：

其中，步骤A中，所述模板剂十六烷基三甲基溴化铵的质量浓度为2.0～5.0％，所述质量浓度为37％的浓盐酸的加入量为十六烷基三甲基溴化铵水溶液质量的20～50％。

3.根据权利要求1所述的球型介孔硫酸化氧化锆固体酸催化剂的制备方法，其特征在于：

其中，步骤B中，锆盐包括氧氯化锆、硝酸锆和硝酸氧锆中的至少一种；所述锆盐与所述乙醇水溶液的固液质量比为10～20:100。

4.根据权利要求1所述的球型介孔硫酸化氧化锆固体酸催化剂的制备方法，其特征在于：

其中，步骤C中，所述硫酸化溶液中，硫酸铵的质量浓度为1.5～15％；所述硫酸铵与所述锆盐的摩尔比为0.25～2.0:1。

5.根据权利要求1所述的球型介孔硫酸化氧化锆固体酸催化剂的制备方法，其特征在于：

其中，步骤D中，所述水热处理温度为90～120℃，水热时间为24～72h；所述干燥温度为90～120℃，干燥时间为4～24h；所述焙烧温度为400～700℃，焙烧时间为2～6h。

6.根据权利要求1～5任一项所述的制备方法得到的球型介孔硫酸化氧化锆固体酸催化剂。

7.权利要求6所述的球型介孔硫酸化氧化锆固体酸催化剂在合成柴油添加剂聚甲氧基二甲醚中的应用。

8.一种柴油添加剂聚甲氧基二甲醚的合成方法，其特征在于，反应原料由水、甲醇和甲醛组成，水的质量含量为5％，甲醛与甲醇摩尔比为1.0～3.0；采用权利要求6所述的球型介孔硫酸化氧化锆固体酸催化剂进行催化，催化剂的加入量为反应原料质量的2.0～5.0％，通入1.0MPa氮气，反应温度设为110～140℃，反应时间为1.5～3.0h，合成所述聚甲氧基二甲醚。