CN111715282A - 一种用于生产柴油十六烷值改进剂的催化剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于生产柴油十六烷值改进剂的催化剂及其制备方法，是通过锆钛复合氧化物的制备、WO3/ZrO2‑TiO2固体超强酸的制备、离子液体前驱体TEAPS的制备、钛基固态离子液体的原位负载得到的，该催化剂中WO3/ZrO2‑TiO2固体超强酸的质量分数为65~85wt%。本发明的催化剂既能解决催化剂与产物分离困难、反应活性组分容易流失导致稳定性较差的问题，又因催化剂能保持固态并且自身酸量和酸强度相对适中而对反应器无腐蚀性，催化效率高且所得主产物选择性好。

Description

一种用于生产柴油十六烷值改进剂的催化剂及其制备方法
技术领域
本发明属于石油化工技术领域，涉及一种生产柴油添加剂的技术，特别是涉及一种用于生产柴油十六烷值改进剂的催化剂及其制备方法。
背景技术
随着柴油的广泛应用，国际社会对柴油的需求量正在逐年增加，随之而来的有害物质排放问题也日益严重，严重影响了人类社会的可持续发展。因此，有效提高柴油的燃烧效率，减少有害物质排放成为当前人们急需解决的问题。
为满足发展高效、清洁柴油的社会需求，各国研究人员纷纷加大了对柴油添加剂的研究力度。在维持发动机正常运转的前提下，柴油添加剂能够通过改变燃料的性质使燃烧更充分，从而在减少能耗、降低排放方面发挥重要作用。另外，柴油添加剂的使用无需改变发动机的结构，在经济方面也具有一定的优势。十六烷值改进剂能够有效改善柴油的抗爆性及燃烧性，使其在减少油耗、排放、改善发动机冷启动性能、降低噪音等方面都展现出明显的优越性。
作为柴油添加剂的聚甲醛二甲醚是一类物质的通称，分子式CH3(CH2O)nCH3，其中n等于2~11，它们具有高的十六烷值（平均高达76）和高的含氧量（45%~49%），且与柴油的互溶性好，适宜做油品添加剂的一般为3 ≤ n ≤ 8 的聚甲醛二甲醚（DMM3-8），与柴油的调和品质高于超低硫柴油，在柴油中添加10%-30%，能够大幅度减少NOx、CO 和烟尘的排放，降低50% 以上的尾气污染，并能显著的增加柴油的润滑性，因此被认为是一种极具应用前景的环保型柴油添加剂。
BASF 公司（WO2006/045506A1）使用硫酸、三氟甲磺酸为催化剂，甲醇、甲缩醛、三聚甲醛、多聚甲醛等为原料，得到了PODE1-10产物。采用液体酸作为催化剂合成PODE 3-8成本低廉，但由于其对设备腐蚀性较强，且反应结束后其与产物处于同一相，对产物的分离极为不利。
中国专利CN101182367A 采用离子液体催化甲醇与三聚甲醛反应合成聚甲醛二甲醚，其中离子液体的阳离子部分选自咪唑阳离子、吡啶阳离子、季铵盐阳离子、季磷盐阳离子中的一种，阴离子部分选自对甲基苯磺酸根、三氟甲基磺酸根、甲基磺酸根、硫酸氢根、三氟乙酸根中的一种，反应转化率最高可达90.3%，PODE3-8的选择性可达42.6%。但是所用离子液体是呈液体，而且成本高、分离相对复杂导致后续分离操作能耗较高。
目前关于聚甲醛二甲醚的制备工艺，常用催化剂存在诸多技术缺陷如：无机酸催化剂容易腐蚀设备、离子液体催化剂不易回收循环利用、反应产物选择性差等。同时催化剂过高的酸强度和过多的强酸量容易导致反应中有大量的甲酸甲酯生成，从而致使目标产物的选择性降低。
发明内容
为了解决现有柴油添加剂技术中存在的催化剂稳定性差且不易循环利用、催化剂对反应设备具有腐蚀性、聚甲醛二甲醚选择性低的缺陷，本发明公开了一种用于生产柴油十六烷值改进剂的催化剂及其制备方法，以WO3/ZrO2-TiO2固体超强酸与钛基固态离子液体相结合的复合催化剂。所述复合催化剂既能解决催化剂与产物分离困难、反应活性组分容易流失导致稳定性较差的问题，又因为催化剂能保持固态并且自身酸量和酸强度相对适中而对反应器无腐蚀性，催化效率高且所得主产物选择性好。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一方面，本发明公开了一种用于生产柴油十六烷值改进剂的催化剂，由WO3/ZrO2-TiO2固体超强酸和钛基固态离子液体原位复合的催化剂，所述催化剂中WO3/ZrO2-TiO2固体超强酸的质量分数为65~85wt%，所述钛基固态离子液体为Ti0.66[TEAPS]2SiW12O40、Ti0.99[TEAPS]SiW12O40、Ti0.33[TEAPS]3SiW12O40中的一种。
另一方面，本发明还公开了一种用于生产柴油十六烷值改进剂的催化剂的制备方法，是通过如下具体步骤实现的：
（1）锆钛复合氧化物的制备
将氧氯化锆溶液和硫酸氧钛溶液混匀后继续搅拌25~35min，然后向其中加入尿素和PVA继续搅拌25~35min，再于80~90℃下反应12~24h，将所得产物经离心、洗涤、干燥后于500~700℃焙烧处理5~7 h，得到锆钛复合氧化物；锆钛的物质的量之比为1:2~2:1，所述尿素的加入量为氧氯化锆和硫酸氧钛物质的量之和的10~20倍，PVA的加入量为氧氯化锆和硫酸氧钛总重量的1~3wt%；优选地，氧氯化锆溶液的物质的量浓度为0.2~0.4mol/L，硫酸氧钛溶液的物质的量浓度为0.2~0.4mol/L；
（2）固体超强酸的制备
先将锆钛复合氧化物超声分散到去离子水中，然后向其中加入钨酸铵，在90℃水浴条件下蒸干，将蒸干所得的物料在600~800℃下焙烧4~6h，得到WO3的含量为10 ~30 wt%的WO3/ZrO2-TiO2固体超强酸；
（3）离子液体前驱体TEAPS的制备
将1,3-丙烷磺酸内酯和环己烷加入到超声反应器中搅拌溶解，然后通入氩气30min，再打开超声反应器保持功率在100~200 W，然后向上述混合物中滴加三乙胺，反应4~6h得到混合物，再将混合物进行离心、洗涤、干燥得到的粉末固体为离子液体前驱体，记为TEAPS；其中三乙胺与1,3-丙烷磺酸内酯的物质的量之比为1:1，1,3-丙烷磺酸内酯在环己烷中的物质的量浓度为0.1mol/L；
（4）钛基固态离子液体的原位负载
将WO3/ZrO2-TiO2固体超强酸、硅钨酸、TiOSO4·2H2O、TEAPS加入到去离
子水中得到混合物，在室温下搅拌15min后转移至超声反应器中于150 ~300 W反应4 ~6 h，然后依次进行离心、洗涤、干燥，得到固体超强酸与钛基固态离子液体的复合催化剂；其中硅钨酸、TiOSO4·2H2O、TEAPS在反应过程中制备的钛基固态离子液体为Ti0.66[TEAPS]2SiW12O40、Ti0.99[TEAPS]SiW12O40、Ti0.33[TEAPS]3SiW12O40中的一种。
作为一种优选实施方式，步骤（4）中，TEAPS与硅钨酸的物质的量之比为(1~3):1，TiOSO4·2H2O与硅钨酸的物质的量之比为(0.33~0.99):1，复合催化剂中WO3/ZrO2-TiO2固体超强酸的质量分数为 65 ~85wt%。
与现有技术相比，本发明具有如下有益技术效果。
1）本发明中的钛基固态离子液体以固态形式存在，一方面其与常规的液态离子液体相比，能够与产物进行有效分离且活性组分不易流失，从而有利于其循环利用；另一方面该离子液体以具有多电荷特征的杂多酸根作为阴离子并同时将有机阳离子、金属阳离子和质子共同作为反荷离子，构建出阳离子部分同时具有Brönsted-Lewis双酸性的杂多酸功能化类离子液体有机-无机杂化材料，通过在有机阳离子中引入强酸性官能团、有机阳离子及金属阳离子取代反荷质子形成酸式盐，从而使其酸强度获得增强，进而在反应过程中体现了较高的催化活性和反应稳定性。
2）钛基固态离子液体在复合催化剂表面可以形成独特的微环境，其不仅可以有效避免反应过程中副产物对催化活性点的抑制，而且还可以强化钛基固态离子液体与固体超强酸WO3/ZrO2-TiO2之间的协同效应。同时，该复合催化剂中多种类型酸性位点的存在可以防止同类催化活性位点失活后造成催化剂反应性能下降。
3）钛基固态离子液体和WO3/ZrO2-TiO2固体超强酸形成的复合催化剂，载体的介孔结构可以对活性组分构成几何限域，从而有效阻止聚甲醛二甲醚的过度聚合，从而提高目标产物的选择性。此外，钛基固态离子液体与常规的磺酸根酸性离子液体相比，其呈固体不易流失，且酸强度相对较弱；WO3/ZrO2-TiO2与常规的固体超强酸相比活性组分不易流失，且酸强度也相对较弱。因此，该复合催化剂在反应过程中不易导致副产物甲酸甲酯的大量生成，从而加强主产物聚甲醛二甲醚的选择性。
4）钛基固态离子液体上的SO4 2-与固体超强酸WO3/ZrO2-TiO2上的ZrO2-TiO2
之间可以相互作用形成新的反应活性位点SO4 2-/ZrO2-TiO2固体超强酸，从而加强固态离子液体与载体之间的协同效应，进而加强催化反应活性。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
实施例1
一种用于生产柴油十六烷值改进剂的催化剂的制备方法，是通过如下具体步骤实现的：
（1）锆钛复合氧化物的制备
分别取100mL 0.2mol/L的氧氯化锆溶液和100mL 0.4mol/L的硫酸氧钛溶液混匀后继续搅拌25min，然后向其中加入尿素和PVA继续搅拌25min，再于80℃下反应24h，将所得产物经离心、洗涤、干燥后于500℃焙烧处理7 h，得到锆钛复合氧化物；锆钛的物质的量之比为1:2，所述尿素的加入量为氧氯化锆和硫酸氧钛物质的量之和的10倍，PVA的加入量为氧氯化锆和硫酸氧钛总重量的1wt%；
（2）固体超强酸的制备
先将锆钛复合氧化物超声分散到去离子水中，然后向其中加入钨酸铵，在90℃水浴条件下蒸干，将蒸干所得的物料在600℃下焙烧6h，得到WO3的含量为10 wt%的WO3/ZrO2-TiO2固体超强酸；
（3）离子液体前驱体TEAPS的制备
将1,3-丙烷磺酸内酯和环己烷加入到超声反应器中搅拌溶解，然后通入氩气30min，再打开超声反应器保持功率在100 W，然后向上述混合物中滴加三乙胺，反应4 h得到混合物，再将混合物进行离心、洗涤、干燥得到的粉末固体为离子液体前驱体，记为TEAPS；其中三乙胺与1,3-丙烷磺酸内酯的物质的量之比为1:1，1,3-丙烷磺酸内酯在环己烷中的物质的量浓度为0.1mol/L；
（4）钛基固态离子液体的原位负载
将WO3/ZrO2-TiO2固体超强酸、硅钨酸、TiOSO4·2H2O、TEAPS加入到去离
子水中得到混合物，在室温下搅拌15min后转移至超声反应器中于150 W反应6 h，然后依次进行离心、洗涤、干燥，得到固体超强酸与钛基固态离子液体的复合催化剂；TEAPS与硅钨酸的物质的量之比为2:1，TiOSO4·2H2O与硅钨酸的物质的量之比为0.66:1，复合催化剂中WO3/ZrO2-TiO2固体超强酸的质量分数为65 wt%；其中硅钨酸、TiOSO4·2H2O、TEAPS在反应过程中制备的钛基固态离子液体为Ti0.66[TEAPS]2SiW12O40，所得催化剂标记为催化剂A。
向100mL高压反应釜中分别加入19.2 g甲醇、54.0g三聚甲醛和3.66g 催化剂A，充N2至压力2.0 MPa，缓慢加热至180℃，搅拌反应8 h。反应产物冷却至室温，气相色谱分析PODE3-8的收率为50.3%，甲醇的转化率为99 .5％。
实施例2
一种用于生产柴油十六烷值改进剂的催化剂的制备方法，是通过如下具体步骤实现的：
（1）锆钛复合氧化物的制备
分别取100mL 0.4mol/L的氧氯化锆溶液和100mL 0.2mol/L的硫酸氧钛溶液混匀后继续搅拌25~35min，然后向其中加入尿素和PVA继续搅拌35min，再于90℃下反应12 h，将所得产物经离心、洗涤、干燥后于700℃焙烧处理5 h，得到锆钛复合氧化物；锆钛的物质的量之比为2:1，所述尿素的加入量为氧氯化锆和硫酸氧钛物质的量之和的20倍，PVA的加入量为氧氯化锆和硫酸氧钛总重量的3wt%；
（2）固体超强酸的制备
先将锆钛复合氧化物超声分散到去离子水中，然后向其中加入钨酸铵，在90℃水浴条件下蒸干，将蒸干所得的物料在800℃下焙烧4h，得到WO3的含量为30 wt%的WO3/ZrO2-TiO2固体超强酸；
（3）离子液体前驱体TEAPS的制备
将1,3-丙烷磺酸内酯和环己烷加入到超声反应器中搅拌溶解，然后通入氩气30min，再打开超声反应器保持功率在200 W，然后向上述混合物中滴加三乙胺，反应6h得到混合物，再将混合物进行离心、洗涤、干燥得到的粉末固体为离子液体前驱体，记为TEAPS；其中三乙胺与1,3-丙烷磺酸内酯的物质的量之比为1:1，1,3-丙烷磺酸内酯在环己烷中的物质的量浓度为0.1mol/L；
（4）钛基固态离子液体的原位负载
将WO3/ZrO2-TiO2固体超强酸、硅钨酸、TiOSO4·2H2O、TEAPS加入到去离
子水中得到混合物，在室温下搅拌15min后转移至超声反应器中于300 W反应4 h，然后依次进行离心、洗涤、干燥，得到固体超强酸与钛基固态离子液体的复合催化剂；TEAPS与硅钨酸的物质的量之比为1:1，TiOSO4·2H2O与硅钨酸的物质的量之比为0.99:1，复合催化剂中WO3/ZrO2-TiO2固体超强酸的质量分数为85wt%；其中硅钨酸、TiOSO4·2H2O、TEAPS在反应过程中制备的钛基固态离子液体为Ti0.99[TEAPS]SiW12O40，所得催化剂标记为催化剂B。
向100mL高压反应釜中分别加入19.2 g甲醇、54.0g三聚甲醛和3.66g 催化剂B，充N2至压力2.0 MPa，缓慢加热至180℃，搅拌反应8 h。反应产物冷却至室温，气相色谱分析PODE3-8的收率为55.4%，甲醇的转化率为99 .9％。实施例3
一种用于生产柴油十六烷值改进剂的催化剂的制备方法，是通过如下具体步骤实现的：
（1）锆钛复合氧化物的制备
分别取100mL 0.2mol/L的氧氯化锆溶液和100mL 0.2mol/L的硫酸氧钛溶液混匀后继续搅拌25~35min，然后向其中加入尿素和PVA继续搅拌30 min，再于85℃下反应18h，将所得产物经离心、洗涤、干燥后于600℃焙烧处理6 h，得到锆钛复合氧化物；锆钛的物质的量之比为1:1，所述尿素的加入量为氧氯化锆和硫酸氧钛物质的量之和的15倍，PVA的加入量为氧氯化锆和硫酸氧钛总重量的2wt%；
（2）固体超强酸的制备
先将锆钛复合氧化物超声分散到去离子水中，然后向其中加入钨酸铵，在90℃水浴条件下蒸干，将蒸干所得的物料在700℃下焙烧5h，得到WO3的含量为20 wt%的WO3/ZrO2-TiO2固体超强酸；
（3）离子液体前驱体TEAPS的制备
将1,3-丙烷磺酸内酯和环己烷加入到超声反应器中搅拌溶解，然后通入氩气30min，再打开超声反应器保持功率在150 W，然后向上述混合物中滴加三乙胺，反应5 h得到混合物，再将混合物进行离心、洗涤、干燥得到的粉末固体为离子液体前驱体，记为TEAPS；其中三乙胺与1,3-丙烷磺酸内酯的物质的量之比为1:1，1,3-丙烷磺酸内酯在环己烷中的物质的量浓度为0.1mol/L；
（4）钛基固态离子液体的原位负载
将WO3/ZrO2-TiO2固体超强酸、硅钨酸、TiOSO4·2H2O、TEAPS加入到去离
子水中得到混合物，在室温下搅拌15min后转移至超声反应器中于230 W反应5 h，然后依次进行离心、洗涤、干燥，得到固体超强酸与钛基固态离子液体的复合催化剂；TEAPS与硅钨酸的物质的量之比为3:1，TiOSO4·2H2O与硅钨酸的物质的量之比为0.33:1，复合催化剂中WO3/ZrO2-TiO2固体超强酸的质量分数为 75wt%；其中硅钨酸、TiOSO4·2H2O、TEAPS在反应过程中制备的钛基固态离子液体为Ti0.33[TEAPS]3SiW12O40，所得催化剂标记为催化剂C。
向100mL高压反应釜中分别加入19.2 g甲醇、54.0g三聚甲醛和3.66g 催化剂C，充N2至压力2.0 MPa，缓慢加热至180℃，搅拌反应8 h。反应产物冷却至室温，气相色谱分析PODE3-8的收率为52.8%，甲醇的转化率为99 .8％。
对比实施例1
（1）锆钛复合氧化物的制备
分别取100mL 0.2mol/L的氧氯化锆溶液和100mL 0.2mol/L的硫酸氧钛溶液混匀后继续搅拌25~35min，然后向其中加入尿素和PVA继续搅拌30 min，再于85℃下反应18h，将所得产物经离心、洗涤、干燥后于600℃焙烧处理6 h，得到锆钛复合氧化物；锆钛的物质的量之比为1:1，所述尿素的加入量为氧氯化锆和硫酸氧钛物质的量之和的15倍，PVA的加入量为氧氯化锆和硫酸氧钛总重量的2wt%；
（2）固体超强酸的制备
先将锆钛复合氧化物超声分散到去离子水中，然后向其中加入钨酸铵，在90℃水浴条件下蒸干，将蒸干所得的物料在700℃下焙烧5h，得到WO3的含量为20 wt%的WO3/ZrO2-TiO2固体超强酸，所得催化剂标记为催化剂D。
向100mL高压反应釜中分别加入19.2 g甲醇、54.0g三聚甲醛和3.66g 催化剂D，充N2至压力2.0 MPa，缓慢加热至180℃，搅拌反应8 h。反应产物冷却至室温，气相色谱分析PODE3-8的收率为38.6%，甲醇的转化率为86.7％。
对比实施例2
（1）离子液体前驱体TEAPS的制备
将1,3-丙烷磺酸内酯和环己烷加入到超声反应器中搅拌溶解，然后通入氩气30min，再打开超声反应器保持功率在150 W，然后向上述混合物中滴加三乙胺，反应5 h得到混合物，再将混合物进行离心、洗涤、干燥得到的粉末固体为离子液体前驱体，记为TEAPS；其中三乙胺与1,3-丙烷磺酸内酯的物质的量之比为1:1，1,3-丙烷磺酸内酯在环己烷中的物质的量浓度为0.1mol/L；
（2）钛基固态离子液体的制备
将硅钨酸、TiOSO4·2H2O、TEAPS加入到去离子水中得到混合物，在室温下
搅拌15min后转移至超声反应器中于230 W反应5 h，然后依次进行离心、洗涤、干燥，得到钛基固态离子液体；TEAPS与硅钨酸的物质的量之比为3:1，TiOSO4·2H2O与硅钨酸的物质的量之比为0.33:1，其中硅钨酸、TiOSO4·2H2O、TEAPS在反应过程中制备的钛基固态离子液体为Ti0.33[TEAPS]3SiW12O40，所得催化剂标记为催化剂E。
向100mL高压反应釜中分别加入19.2 g甲醇、54.0g三聚甲醛和3.66g 催化剂E，充N2至压力2.0 MPa，缓慢加热至180℃，搅拌反应8 h。反应产物冷却至室温，气相色谱分析PODE3-8的收率为44.6%，甲醇的转化率为89.2％。
实施例6
取催化剂C进行如下循环测试：
向100mL高压反应釜中分别加入19.2 g甲醇、54.0g三聚甲醛和3.66g 催化剂C，充N2至压力2.0 MPa，缓慢加热至180℃，搅拌反应8 h。反应产物冷却至室温，气相色谱分析PODE3-8的收率和甲醇转化率，催化剂经离心后直接循环利用，经过6次循环后所得结果如下表1所示
Figure 555793DEST_PATH_IMAGE001
。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (4)

1.一种用于生产柴油十六烷值改进剂的催化剂，由WO3/ZrO2-TiO2固体超强酸和钛基固态离子液体原位复合的催化剂，所述催化剂中WO3/ZrO2-TiO2固体超强酸的质量分数为65~85wt%，所述钛基固态离子液体为Ti0.66[TEAPS]2SiW12O40、Ti0.99[TEAPS]SiW12O40、Ti0.33[TEAPS]3SiW12O40中的一种。
2.一种用于生产柴油十六烷值改进剂的催化剂的制备方法，其特征在于，是通过如下具体步骤实现的：
（1）锆钛复合氧化物的制备
将氧氯化锆溶液和硫酸氧钛溶液混匀后继续搅拌25~35min，然后向其中加入尿素和PVA继续搅拌25~35min，再于80~90℃下反应12~24h，将所得产物经离心、洗涤、干燥后于500~700℃焙烧处理5~7 h，得到锆钛复合氧化物；锆钛的物质的量之比为1:2~2:1，所述尿素的加入量为氧氯化锆和硫酸氧钛物质的量之和的10~20倍，PVA的加入量为氧氯化锆和硫酸氧钛总重量的1~3wt%；
（2）固体超强酸的制备
先将锆钛复合氧化物超声分散到去离子水中，然后向其中加入钨酸铵，在90℃水浴条件下蒸干，将蒸干所得的物料在600~800℃下焙烧4~6h，得到WO3的含量为10 ~30 wt%的WO3/ZrO2-TiO2固体超强酸；
（3）离子液体前驱体TEAPS的制备
将1,3-丙烷磺酸内酯和环己烷加入到超声反应器中搅拌溶解，然后通入氩气30 min，再打开超声反应器保持功率在100~200 W，然后向上述混合物中滴加三乙胺，反应4~6 h得到混合物，再将混合物进行离心、洗涤、干燥得到的粉末固体为离子液体前驱体，记为TEAPS；其中三乙胺与1,3-丙烷磺酸内酯物质的量之比为1:1，1,3-丙烷磺酸内酯在环己烷中的物质的量浓度为0.1mol/L；
（4）钛基固态离子液体的原位负载
将WO3/ZrO2-TiO2固体超强酸、硅钨酸、TiOSO4·2H2O、TEAPS加入到去离子水中得
到混合物，在室温下搅拌15min后转移至超声反应器中于150~300 W反应4 ~6 h，然后依次进行离心、洗涤、干燥，得到固体超强酸与钛基固态离子液体的复合催化剂；其中硅钨酸、TiOSO4·2H2O、TEAPS在反应过程中制备的钛基固态离子液体为Ti0.66[TEAPS]2SiW12O40、Ti0.99[TEAPS]SiW12O40、Ti0.33[TEAPS]3SiW12O40中的一种。
3.如权利要求2所述的用于生产柴油十六烷值改进剂的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，氧氯化锆溶液的物质的量浓度为0.2~0.4 mol/L，硫酸氧钛溶液的物质的量浓度为0.2~0.4 mol/L。
4.如权利要求2所述的用于生产柴油十六烷值改进剂的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（4）中，TEAPS与硅钨酸的物质的量之比为(1~3):1，TiOSO4·2H2O与硅钨酸的物质的量之比为(0.33~0.99):1，TEAPS的物质的量浓度为0.1mol/L，复合催化剂中WO3/ZrO2-TiO2固体超强酸的质量分数为 65~85wt%。
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