一种用于催化正丁烷异构化的固体酸催化剂及其制备方法与流程

技术特征：

1.一种用于催化正丁烷异构化的固体酸催化剂，其特征在于其由被含硫化合物硫酸化的氧化锆、氧化镓和一种过渡金属元素组成，所述过渡金属元素选自ⅠB族，所述催化剂中各成分的质量百分含量为：ⅠB族过渡金属元素0.1％～5％，氧化镓0.1％～10％，硫0.1％～10％，余量为氧化锆。

2.如权利要求1所述一种用于催化正丁烷异构化的固体酸催化剂，其特征在于所述过渡金属元素为铜。

3.如权利要求1所述一种用于催化正丁烷异构化的固体酸催化剂，其特征在于所述ⅠB族过渡金属元素为1％～3％；氧化镓为1％～5％。

4.如权利要求1所述一种用于催化正丁烷异构化的固体酸催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将锆盐溶于溶剂中，制成锆盐溶液，待溶液澄清后，加入第ⅢA族金属镓的化合物，溶解后，制成锆盐和金属镓化合物的混合溶液；

2)将碱性溶液加入步骤1)得到的锆盐和金属镓化合物的混合溶液中，直至pH为7～10，得到氢氧化物沉淀，沉淀物经过滤、洗涤至中性后干燥，得前躯体；

3)将步骤2)制得的前驱体加入含有的溶液中浸渍，过滤掉多余浸渍液，所得沉淀物干燥后，再用铜盐溶液浸渍，再干燥后焙烧，即得用于催化正丁烷异构化的固体酸催化剂。

5.如权利要求4所述一种用于催化正丁烷异构化的固体酸催化剂的制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述溶剂选自去离子水、柠檬酸、硝酸溶液中的至少一种；所述锆盐可选自Zr₂(NO₃)₄·5H₂O、ZrOCl₂·8H₂O、Zr₂CH₂O₇中的至少一种；所述金属镓的化合物可选自Ga(NO₃)₃、GaCl₃、Ga₂O₃中的至少一种。

6.如权利要求4所述一种用于催化正丁烷异构化的固体酸催化剂的制备方法，其特征在于在步骤2)中，所述碱性溶液采用氨水或尿素水溶液；所述洗涤可采用蒸馏水洗涤；所述干燥的温度可为100～120℃，干燥的时间可为12h。

7.如权利要求4所述一种用于催化正丁烷异构化的固体酸催化剂的制备方法，其特征在于在步骤3)中，所述含溶液采用H₂SO₄或(NH₄)₂SO₄，的摩尔浓度为0.5～3mol/L。

8.如权利要求4所述一种用于催化正丁烷异构化的固体酸催化剂的制备方法，其特征在于在步骤3)中，所述干燥的温度为100～120℃，干燥的时间为12h；所述再用铜盐溶液浸渍可用铜盐溶液等体积浸渍。

9.如权利要求4所述一种用于催化正丁烷异构化的固体酸催化剂的制备方法，其特征在于在步骤3)中，所述铜盐溶液为硝酸铜溶液，Cu²⁺的摩尔浓度为0.1～1mol/L。

10.如权利要求4所述一种用于催化正丁烷异构化的固体酸催化剂的制备方法，其特征在于在步骤3)中，所述再干燥的温度为100～120℃，再干燥的时间为12h；所述焙烧的温度可为500～750℃，焙烧的时间可为2～5h。