[发明专利]利用负载了磷钨酸的镍基分子筛催化藻油制备航油的方法

权利要求书

1.一种负载了磷钨酸的镍基分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将Y型分子筛原料加入NaOH溶液中，搅拌使OH^-离子与分子筛骨架结构单元SiO₄中心的Si原子结合形成游离的Si(OH)₄，通过连续脱除Si原子在分子筛骨架上形成2～10nm的梯度分布介孔；然后加入盐酸中和至pH＝7，抽滤除去液体后，用去离子水洗涤固体1～5次；加入NH₄Cl溶液进行离子交换后，抽滤并用去离子水洗涤1～5次，得到梯度介孔分子筛载体；

Y型分子筛原料与NaOH溶液的用量关系为：5～100g的Y型分子筛原料对应50～1000mL浓度为0.05～1M的NaOH溶液；所述搅拌是指利用磁力搅拌器搅拌0.25～8h；所述NH₄Cl溶液的浓度为0.1～2M，加入量为50～1000mL，离子交换时间为0.25～2h；

(2)按质量比4.3～86∶0.2～4∶2.48～49.54称取梯度介孔分子筛载体、磷钨酸和六水硝酸镍，混合后加入到去离子水中，搅拌后在50～90℃烘箱中蒸干水分；然后在空气条件下升温到550℃并恒温煅烧4～8h，再置于流动的H₂气氛中升温到500℃并恒温还原4～8h，得到磷钨酸-镍基梯度介孔分子筛催化剂。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，Y型分子筛原料与NaOH溶液的用量关系为：5～100g的Y型分子筛原料对应50～1000mL浓度为0.05～1M的NaOH溶液；所述搅拌是指利用磁力搅拌器搅拌0.25～8h；所述NH₄Cl溶液的浓度为0.1～2M，加入量为50～1000mL，离子交换时间为0.25～2h。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述去离子水的用量为20～400mL；所述搅拌是指用电磁搅拌器搅拌4～8h；在空气条件下的升温速率为5℃/min速率；H₂气氛的流动速率为40～200mL/min，H₂气氛下的升温速率为4℃/min。

4.利用权利要求1所述方法制备获得的催化剂通过催化微藻生物柴油制备微藻生物航油的方法，其特征在于，包括：

(1)将磷钨酸-镍基梯度介孔分子筛催化剂安置于固定床连续流反应器中，使催化剂床层高度为5～20cm；控制反应器温度200～300℃、氢气压力1～5MPa，使微藻生物柴油以0.01～0.05mL/min流速送入反应器进行脱氧断键反应；

(2)在反应器侧壁由上至下依次设有4个馏出口，用于排出反应器中不同反应阶段的混合物；通过馏出口位置设计并结合反应条件的控制，使得最上方馏出口的馏出物中短链正构烷烃的质量含量为20～50％，第二个馏出口的馏出物中异构烷烃的质量含量为50～80％，第三个馏出口的馏出物中环烷烃的质量含量为30～60％，最下方馏出口的馏出物中，芳香烃的质量含量为90～100％；

(3)按体积比25～35∶30～40∶15～25∶10～20依次取前述四种馏出物，混合后得到微藻生物航油产物。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述微藻生物柴油的主要成分是C14:0、C16:0、C16:1、C18:1、C18:2、C20:5的脂肪酸甲酯，脂肪酸甲酯占微藻生物柴油总质量的90～98％。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述微藻生物航油产物中，包括C8～C16的短链正构烷烃、异构烷烃、环烷烃、芳香烃；其中，短链正构烷烃是指没有碳支链的C8～C16饱和烃；异构烷烃是指含有碳支链的饱和烃；环烷烃是指含有脂环结构的饱和烃；芳香烃是指含有苯环结构的碳氢化合物。