SO₄^2-/M_xO_y类固体超强酸具有较强的酸性、较好的热稳定性、环境友好性以及良好的催化性能,因此,其在石油化工行业中具有诱人的应用前景。近几年,这类固体超强酸的开发与应用研究成为了固体酸催化剂的研究热点。本文以SO₄^2-/M_xO_y型固体超强酸催化剂中酸性最强的SO₄^2-/ZrO₂作为研究对象,主要研究了Pd-SO₄^2-/ZrO₂-WO₃固体超强酸的制备及其在正戊烷异构化反应中的应用。实验中引入贵金属Pd且采用WO₃作为第二组分制备了Pd-SO₄^2-/ZrO₂-WO₃型固体超强酸催化剂,并以正戊烷为原料,在10mL连续流动式固定床高压微反-色谱联合装置上对催化剂进行了评价。考察了WO₃含量、焙烧温度、浸渍溶液种类、硫酸加入方式、硫酸浓度、Pd含量、活化温度和活化时间等对催化剂性能的影响,确定了催化剂制备的最佳条件;同时研究了反应温度、反应压力、空速、H2/nC5等对正戊烷异构化反应的影响,确定了反应的最佳工艺条件。由于引入了Pd,使催化剂同时具备了异构化和加氢脱硫两种功能,即使在原料中存在硫的情况下,催化剂仍然能够显示出稳定的异构化反应活性。实验结果表明,Pd-SO₄^2-/ZrO₂-WO₃型固体超强酸催化剂的最佳制备条件为WO₃与ZrO₂的质量比0.10,Pd含量0.05%,0.8mol/L的硫酸溶液浸渍,600℃焙烧,300℃活化3h。该催化剂在反应温度为260℃,压力为2.0MPa,空速为1.0h-1,氢油比为4.0的工艺条件下反应时,正戊烷转化率为65.29%,异戊烷选择性为93.52%,异戊烷收率为61.06%,液收率为95.77%。