应用于混合废弃塑料裂解制燃油的固体超强酸催化剂

摘要

本发明公开了一种应用于混合废弃塑料裂解制燃油用的固体超强酸催化剂。其制备方法为溶胶-凝胶法和浸渍法：把含有一定量的钛酸丁酯、乙醇溶液、盐酸和蒸馏水的混合液，搅拌一定时间后得TiO₂溶胶(A液)。取一定量的氧氯化锆、无水乙醇、正硅酸乙酯、盐酸和水的混合液，持续搅拌一段时间得B液。再在搅拌下，把A和B混合得溶胶。室温下静置陈化得浅黄色凝胶。将凝胶烘干、焙烧得ZrO₂-TiO₂-SiO₂复合氧化物基体材料；再用硫酸浸渍于ZrO₂-TiO₂-SiO₂表面，再烘干和焙烧得SO₄^2-/ZrO₂-TiO₂-SiO₂固体超强酸催化剂。本发明的催化剂可应用于混合废弃塑料的裂解制燃油，具有较高活性，且产品具有较高辛烷值，达到90#号车用燃油标准。废塑料可混合处理，不需对原料分类，可降低分类所带来的人力成本，易于废弃塑料的资源化利用。

主权项

一种应用于混合废弃塑料催化裂解制燃油的固体超强酸催化剂SO₄^2‑/TiO₂‑SiO₂，其特征在于该催化剂是按以下方法制备的：(1)凝胶制备：首先把含有一定量的钛酸丁酯的乙醇溶液放置于烧杯中，磁力搅拌下逐滴滴加盐酸和蒸馏水的混合液，一定时间后得到透明的TiO₂淡黄色溶胶(A液)。取一定量的氧氯化锆溶解于部分无水乙醇中，搅拌下缓慢加入到正硅酸乙酯、盐酸、水和乙醇混合液中，持续搅拌一段时间得B液。再在搅拌下，把A液滴入B中，得浅黄色溶胶。室温下静置陈化20h得浅黄色凝胶。所用试剂的比例为：n(TBOT)∶n(EtOH)∶n(H₂O)∶n(HCl)∶n(TEOS)∶n(ZrOCl)＝1∶20∶6∶0.09∶(1～0.4)∶(0～0.8)；(2)复合氧化物基体制备：将凝胶置于120℃下烘干后，于400℃下焙烧4小时，得到ZrO₂‑TiO₂‑SiO₂复合氧化物基体材料；(3)酸化与焙烧活化：按酸/基体材料的质量比为0.5‑1.2，用硫酸浸渍于ZrO₂‑TiO₂‑SiO₂表面，于室温下浸渍2小时后，经120℃烘干和500℃下焙烧4小时，即得SO₄^2‑/ZrO₂‑TiO₂‑SiO₂固体超强酸催化剂。所述Zr/Ti/Si摩尔比最佳比例为0.2∶1∶0.8；所述酸/基体材料的质量比最佳比例为1.1。