一種液態(tài)烷烴的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種液態(tài)烷烴的制備方法，屬于可再生能源技術(shù)領(lǐng)域。在140?190℃，以各類生物質(zhì)基原料為底物，用固體強(qiáng)酸催化劑耦合加氫催化劑及脫水催化劑，在水/有機(jī)溶劑雙相反應(yīng)體系中一步法得到液態(tài)烷烴；所用的固體強(qiáng)酸催化劑制備方法安全簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，熱穩(wěn)定性高，易于回收，能夠多次重復(fù)循環(huán)使用。該方法工藝簡(jiǎn)單，分離方便，提高了產(chǎn)率，降低了生產(chǎn)成本；而且采用水/有機(jī)溶劑雙相體系便于產(chǎn)物的分離與催化劑的循環(huán)，較為環(huán)保，開辟了從生物質(zhì)基原料制備液態(tài)烷烴的新途徑，具有極大的工業(yè)應(yīng)用前景。
【專利說明】
一種液態(tài)烷烴的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及生物質(zhì)液體燃料的制備方法，尤其是一種液態(tài)烷烴的制備方法，將生 物質(zhì)秸桿轉(zhuǎn)化為液態(tài)烷烴。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前人類社會(huì)正處于一個(gè)能源緊缺的時(shí)代，傳統(tǒng)化石能源的不斷消耗所引發(fā)的能 源危機(jī)以及伴隨著該過程產(chǎn)生環(huán)境污染問題越發(fā)嚴(yán)重，已經(jīng)引起了全世界的廣泛關(guān)注。開 發(fā)出一種可以替代傳統(tǒng)化石能源的新型可再生能源已經(jīng)迫在眉睫。生物質(zhì)資源擁有極為豐 富的儲(chǔ)量，是唯一一種碳中性可再生能源，其開發(fā)和利用不會(huì)引起溫室效應(yīng)。而且生物質(zhì)資 源可以轉(zhuǎn)化為氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)多種形式的能源，具有較好的適用性。木質(zhì)纖維素類生物質(zhì) 是生物質(zhì)資源中不可食用的一部分，主要為農(nóng)林廢棄物，城市垃圾等。木質(zhì)纖維素類生物質(zhì) 的主要成分為纖維素(40-50%)、半纖維素（20-40%)和木質(zhì)素（20-30%)。最近幾年，人們 對(duì)木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成運(yùn)輸燃料進(jìn)行了廣泛深入的研究。
[0003] 液態(tài)烷烴在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥和國(guó)防等眾多領(lǐng)域都具有重要的應(yīng)用價(jià)值，日常生活 中的交通燃料和實(shí)驗(yàn)室的溶劑都離不開烷烴，有機(jī)合成中應(yīng)用烷烴的量也在不斷加大。液 態(tài)烷烴在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中主要有以下幾個(gè)作用:一、作為有機(jī)溶劑。一些烷烴的取代 物可以用來作為溶劑使用，并且一些對(duì)烷烴溶解力差的取代物可以用來分離烷烴和芳烴和 對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行精煉等。二、作為液體燃料。烷烴作用主要是做燃料。天然氣和沼氣中含有大 量的甲烷，近年來被用作清潔能源得到廣泛的使用。三、合成炸藥。烷烴經(jīng)過硝化反應(yīng)之后 會(huì)生成硝基烷烴，可以制成炸藥，例如三硝酸甲酯硝基甲烷就是一種威力強(qiáng)大的炸藥。硝基 甲烷還可用作火箭發(fā)射劑，在其中添加多酸多縮糖即可。硝基甲烷加入到過氯酸脲中可以 作為水下使用的炸藥。液體炸藥可以用硝基甲烷和硝銨混合物制得。四、用于有機(jī)合成。烷 烴衍生物的用途十分廣泛，其中一些可以用于有機(jī)合成，制成潤(rùn)滑劑、防腐劑、除味劑等在 日常生活中使用。
[0004] 當(dāng)前的液態(tài)烷烴生產(chǎn)主要來源于石油工業(yè)。開采出的原油經(jīng)過分餾等一系列工業(yè) 程序后，可以得到碳原子數(shù)從1至30的不同種類烷烴。但石油工業(yè)的生產(chǎn)過程也會(huì)帶來較大 的環(huán)境污染，石油鉆探井的開采和運(yùn)行都會(huì)給當(dāng)?shù)丨h(huán)境和地質(zhì)形態(tài)帶來傷害。石油開采過 程中產(chǎn)生的含油廢水和含酸廢液嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)丨h(huán)境。石油儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中的泄漏也會(huì)產(chǎn) 生較大的危害，海上石油泄漏事故會(huì)給那一片海域帶來災(zāi)難性的后果，無(wú)數(shù)生物受到污染。 而石油的提煉加工和設(shè)備維護(hù)過程也會(huì)產(chǎn)生大量污染，廢氣、廢液、廢渣、電鍍污染以及大 量噪音，這些都會(huì)對(duì)環(huán)境造成巨大破壞。為了建設(shè)和諧社會(huì)，走可持續(xù)發(fā)展之路，必須減少 對(duì)化石燃料的依賴，開發(fā)出綠色的可再生能源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明技術(shù)解決問題:為了克服以上所述石油工業(yè)的缺點(diǎn)，提供一種液態(tài)烷烴的 制備方法，減少對(duì)化石燃料的依賴，是一種綠色環(huán)保制備液態(tài)烷烴的辦法。
[0006] 本發(fā)明技術(shù)解決方案：
[0007] 用各種生物質(zhì)基原料為底物，在雙相反應(yīng)體系中制備液態(tài)烷烴。其反應(yīng)示意如圖1 所示，將生物質(zhì)秸桿、林業(yè)廢棄物或是含有糖類的生物質(zhì)水解液投入雙相反應(yīng)體系中，在雙 相反應(yīng)體系中經(jīng)過一系列水解、加氫和脫水等反應(yīng)過程后，最終生成了液態(tài)烷烴。
[0008] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)路線實(shí)現(xiàn)的：
[0009] 本發(fā)明提供了一種液態(tài)烷烴的制備方法，其特點(diǎn)在于:在140_180°C的溫度下，在 水/有機(jī)溶劑雙相體系中生物質(zhì)基原料在新型固體強(qiáng)酸催化劑耦合加氫催化劑及脫水催化 劑作用下反應(yīng)5_25h轉(zhuǎn)化為液態(tài)烷烴。
[0010]所述生物質(zhì)基原料為玉米秸桿和林業(yè)廢棄物等。
[0011]所述液態(tài)烷烴是指己烷和戊烷。
[0012] 所述水/有機(jī)溶劑雙相體系中，有機(jī)溶劑是指一類極性較弱的試劑，能將己烷和戊 烷從反應(yīng)體系中萃取出來的有機(jī)溶劑即可滿足要求。符合要求的有機(jī)溶劑有：十二烷、辛 烷。
[0013] 所述新型固體強(qiáng)酸催化劑是指一類具有較強(qiáng)酸性的固體催化劑(Bronsted酸），在 170°C下能將生物質(zhì)秸桿水解的固體Bronsted酸即可滿足需求，如多聚甲醛和對(duì)甲苯磺酸 的聚合物等。催化劑的用量為生物質(zhì)基原料質(zhì)量的25%-70%。
[0014] 所述加氫催化劑和脫水催化劑是指一類催化劑，只要具備較好的加氫效果或者較 好的脫水效果都能滿足使用需求。符合要求的加氫催化劑有:Ru/C催化劑，Ir-Re〇 X/Si02催 化劑，氯化釕催化劑等。符合要求的脫水催化劑有:硅鋁比為100的HZSM-5、硅鋁比為50的 HZSM-5、硅鋁比為150的HZSM-5、ZSM-5、氧化鋯、硅鎢酸。
[0015] 所述水/有機(jī)溶劑反應(yīng)體系中，水和有機(jī)溶劑的體積比為1:0.5-1:3。優(yōu)選的水/有 機(jī)溶劑體積比為1:1。催化劑的優(yōu)選溫度為150-170°C，優(yōu)選反應(yīng)時(shí)間為10-20h。
[0016] 本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0017] (1)本發(fā)明以各類生物質(zhì)基原料為反應(yīng)底物，所使用的催化劑為固體強(qiáng)酸催化劑 耦合加氫催化劑和脫水催化劑，在水/有機(jī)溶劑雙相反應(yīng)體系中一步法得到己烷和戊烷，該 方法產(chǎn)品分離方便，工藝簡(jiǎn)單，開辟了液態(tài)烷烴的新型合成途徑，具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。
[0018] (2)本發(fā)明所用的各類生物質(zhì)基原料在自然界儲(chǔ)量豐富，可再生且容易得到。
[0019] (3)使用固體強(qiáng)酸催化劑作為催化劑綠色環(huán)保，有效減少了環(huán)境污染，并且易于回 收，能夠多次循環(huán)使用，分離及后處理工藝簡(jiǎn)單。
[0020] (4)使用水/有機(jī)溶劑作為雙相反應(yīng)體系，有利于提高戊烷和己烷的收率，在反應(yīng) 24小時(shí)后，戊烷收率最高達(dá)到19.7%，己烷收率最高達(dá)到18.1 %，而且雙相反應(yīng)體系有利于 產(chǎn)物的分離與催化劑的循環(huán)使用，減少了環(huán)境污染，應(yīng)用前景廣闊。
【附圖說明】
[0021 ]圖1為本發(fā)明制備方法實(shí)現(xiàn)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本發(fā)明實(shí)施方式提供了一種液態(tài)烷烴制備方法，以生物質(zhì)基原料為反應(yīng)底物，在 水/有機(jī)溶劑雙相反應(yīng)體系中利用固體強(qiáng)酸催化劑耦合加氫催化劑及脫水催化劑催化脫水 反應(yīng)得到液態(tài)烷烴。
[0023]本發(fā)明中所使用的生物質(zhì)基原料為玉米秸桿和林業(yè)廢棄物等。
[0024]本發(fā)明中制備的液態(tài)烷烴是指戊烷和己烷。
[0025] 所述水/有機(jī)溶劑雙相體系中，有機(jī)溶劑是指一類極性較弱的試劑，能將己烷和戊 烷從反應(yīng)體系中萃取出來的有機(jī)溶劑即可滿足要求。符合要求的有機(jī)溶劑有:十二烷、辛烷 等。
[0026] 本發(fā)明中所使用的新型固體強(qiáng)酸催化劑是指一類具有較強(qiáng)酸性的固體催化劑 (Bronsted酸），在170°C下能將生物質(zhì)猜桿水解的固體Bronsted酸即可滿足需求，如多聚甲 醛和對(duì)甲苯磺酸的聚合物等。催化劑的用量為生物質(zhì)基原料質(zhì)量的25%-70%。
[0027] 所述加氫催化劑和脫水催化劑是指一類催化劑，只要具備較好的加氫效果或者較 好的脫水效果都能滿足使用需求。符合要求的加氫催化劑有:Ru/C催化劑，Ir-Re〇 X/Si02催 化劑，氯化釕催化劑等。符合要求的脫水催化劑有:硅鋁比為100的HZSM-5等。
[0028] 本發(fā)明中所使用的反應(yīng)溫度為140-190°C，反應(yīng)時(shí)間為5-25h(注意升溫時(shí)間不 計(jì))。
[0029] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明實(shí)施過程作進(jìn)一步說明。以下所述僅為本發(fā)明優(yōu)選 的【具體實(shí)施方式】，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅僅局限于此。
[0030] 戊烷的制備實(shí)施例
[0031] 實(shí)施例1
[0032] 在25ml高壓反應(yīng)釜中加入0.1 Og玉米秸桿粉末、固體強(qiáng)酸催化劑對(duì)甲苯磺酸與多 聚甲醛的共聚物0.05g，0.03g加氫催化劑1廣1^(^/3丨0 2,0.038固體脫水催化劑取31-5、41^ 水、4ml十二烷。實(shí)驗(yàn)中所用的加氫催化劑和脫水催化劑為Ir-Re0x/Si0 2和HZSM-5。密封后 通入氫氣，反應(yīng)狀態(tài)下氫壓為7MPa。攪拌速率調(diào)整為500r/min，經(jīng)過30min升溫至170°C，在 170 °C攪拌反應(yīng)24小時(shí)，反應(yīng)完成后用自來水快速冷卻至室溫。將反應(yīng)液取出過濾后通過氣 相色譜分析儀(GC)用內(nèi)標(biāo)法檢測(cè)戊烷的含量。檢測(cè)條件為:GC噴射器溫度設(shè)定為250°C，載 氣為氮?dú)?，爐溫程序?yàn)?初始溫度為50°C (保持3分鐘），之后以10°C · HiirT1的速率升至260°C (保持10分鐘）。分別打入標(biāo)樣和產(chǎn)物，得到對(duì)應(yīng)的GC色譜峰。該條件下戊烷的收率為8.3 %。
[0033] 實(shí)施例2
[0034]在25ml高壓反應(yīng)釜中加入0.1 Og玉米秸桿粉末、固體強(qiáng)酸催化劑對(duì)甲苯磺酸與多 聚甲醛的共聚物0.05g，0.03g加氫催化劑1廣1^(^/3丨02,0.038固體脫水催化劑取31-5、41^ 水、4ml十二烷。實(shí)驗(yàn)中所用的加氫催化劑和脫水催化劑為Ir-Re0x/Si0 2和HZSM-5。密封后 通入氫氣，反應(yīng)狀態(tài)下氫壓為7MPa。攪拌速率調(diào)整為500r/min，經(jīng)過30min升溫至160°C，在 160 °C攪拌反應(yīng)24小時(shí)，反應(yīng)完成后用自來水快速冷卻至室溫。將反應(yīng)液取出過濾后通過氣 相色譜分析儀(GC)用內(nèi)標(biāo)法檢測(cè)戊烷的含量。該條件下戊烷的收率為0.9%。
[0035] 實(shí)施例3
[0036]在25ml高壓反應(yīng)釜中加入0.1 Og玉米秸桿粉末、固體強(qiáng)酸催化劑對(duì)甲苯磺酸與多 聚甲醛的共聚物0.05g，0.03g加氫催化劑1廣1^(^/3丨02,0.038固體脫水催化劑取31-5、41^ 水、4ml十二烷。實(shí)驗(yàn)中所用的加氫催化劑和脫水催化劑為Ir-Re0x/Si0 2和HZSM-5。密封后 通入氫氣，反應(yīng)狀態(tài)下氫壓為7MPa。攪拌速率調(diào)整為500r/min，經(jīng)過30min升溫至180°C，在 180 °C攪拌反應(yīng)24小時(shí)，反應(yīng)完成后用自來水快速冷卻至室溫。將反應(yīng)液取出過濾后通過氣 相色譜分析儀(GC)用內(nèi)標(biāo)法檢測(cè)戊烷的含量。該條件下戊烷的收率為2.4%。
[0037] 實(shí)施例4
[0038]在25ml高壓反應(yīng)釜中加入0.1 Og玉米秸桿粉末、固體強(qiáng)酸催化劑對(duì)甲苯磺酸與多 聚甲醛的共聚物0.05g，0.03g加氫催化劑1廣1^(^/3丨02,0.038固體脫水催化劑取31-5、41^ 水、4ml十二烷。實(shí)驗(yàn)中所用的加氫催化劑和脫水催化劑為Ir-Re0x/Si0 2和HZSM-5。密封后 通入氫氣，反應(yīng)狀態(tài)下氫壓為7MPa。攪拌速率調(diào)整為500r/min，經(jīng)過30min升溫至190°C，在 190 °C攪拌反應(yīng)24小時(shí)，反應(yīng)完成后用自來水快速冷卻至室溫。將反應(yīng)液取出過濾后通過氣 相色譜分析儀(GC)用內(nèi)標(biāo)法檢測(cè)戊烷的含量。該條件下戊烷的收率為2.1%。
[0039] 實(shí)施例1-4的反應(yīng)條件及結(jié)果如表1所示：
[0040] 表 1
[0042]從實(shí)施例1-4可以看出，在本發(fā)明中可以將玉米秸桿轉(zhuǎn)化為戊烷。這一轉(zhuǎn)化主要是 將玉米秸桿中的木聚糖轉(zhuǎn)化為戊烷，所以本發(fā)明方法也可將木聚糖轉(zhuǎn)化為戊烷。同時(shí)，實(shí)施 例1-4說明反應(yīng)溫度對(duì)生成戊烷有較大影響，最優(yōu)反應(yīng)溫度為170 °C。
[0043]己烷的制備實(shí)施例
[0044] 實(shí)施例5
[0045]在25ml高壓反應(yīng)釜中加入生物質(zhì)水解液8mL(其中含有葡萄糖0.1 g)、催化劑對(duì)甲 苯磺酸與多聚甲醛的共聚物0.05g，0.03g加氫催化劑Ir-Re0x/Si02,0.03g固體脫水催化劑 HZSM-5、4ml十二烷。密封后通入氫氣，反應(yīng)狀態(tài)下氫壓為7MPa。攪拌速率調(diào)整為500r/min， 經(jīng)過30min升溫至170°C，在170°C攪拌反應(yīng)25小時(shí)，反應(yīng)完成后用自來水快速冷卻至室溫。 將反應(yīng)液取出過濾后通過氣相色譜分析儀(GC)用內(nèi)標(biāo)法檢測(cè)己烷的含量。檢測(cè)條件為:GC 噴射器溫度設(shè)定為250°C，載氣為氮?dú)?，爐溫程序?yàn)椋撼跏紲囟葹?0°C (保持3分鐘），之后以 10°C · rniiT1的速率升至260°C (保持10分鐘）。分別打入標(biāo)樣和產(chǎn)物，得到對(duì)應(yīng)的GC色譜峰。 該條件下己烷的收率為19.2%。
[0046] 實(shí)施例6
[0047]在25ml高壓反應(yīng)釜中加入生物質(zhì)水解液8mL(其中含有葡萄糖0.1 g)、催化劑對(duì)甲 苯磺酸與多聚甲醛的共聚物0.05g，0.03g加氫催化劑Ir-Re0x/Si02,0.03g固體脫水催化劑 HZSM-5、4ml十二烷。密封后通入氫氣，反應(yīng)狀態(tài)下氫壓為7MPa。攪拌速率調(diào)整為500r/min， 經(jīng)過30min升溫至170°C，在170°C攪拌反應(yīng)20小時(shí)，反應(yīng)完成后用自來水快速冷卻至室溫。 將反應(yīng)液取出過濾后通過氣相色譜分析儀(GC)用內(nèi)標(biāo)法檢測(cè)己烷的含量。該條件下己烷的 收率為12.5%。
[0048] 實(shí)施例7
[0049] 在25ml高壓反應(yīng)釜中加入生物質(zhì)水解液8mL(其中含有葡萄糖O.lg)、催化劑對(duì)甲 苯磺酸與多聚甲醛的共聚物0.05g，0.03g加氫催化劑Ir-Re0x/Si0 2,0.03g固體脫水催化劑 HZSM-5、4ml十二烷。密封后通入氫氣，反應(yīng)狀態(tài)下氫壓為7MPa。攪拌速率調(diào)整為500r/min， 經(jīng)過30min升溫至170°C，在170°C攪拌反應(yīng)15小時(shí)，反應(yīng)完成后用自來水快速冷卻至室溫。 將反應(yīng)液取出過濾后通過氣相色譜分析儀(GC)用內(nèi)標(biāo)法檢測(cè)己烷的含量。該條件下己烷的 收率為7.3%。
[0050] 實(shí)施例8
[00511在25ml高壓反應(yīng)釜中加入生物質(zhì)水解液8mL(其中含有葡萄糖0.1 g)、催化劑對(duì)甲 苯磺酸與多聚甲醛的共聚物0.05g，0.03g加氫催化劑Ir-Re0x/Si02,0.03g固體脫水催化劑 HZSM-5、4ml十二烷。密封后通入氫氣，反應(yīng)狀態(tài)下氫壓為7MPa。攪拌速率調(diào)整為500r/min， 經(jīng)過30min升溫至170°C，在170°C攪拌反應(yīng)10小時(shí)，反應(yīng)完成后用自來水快速冷卻至室溫。 將反應(yīng)液取出過濾后通過氣相色譜分析儀(GC)用內(nèi)標(biāo)法檢測(cè)己烷的含量。該條件下己烷的 收率為3.6%。
[0052] 實(shí)施例9
[0053]在25ml高壓反應(yīng)釜中加入生物質(zhì)水解液8mL(其中含有葡萄糖0.1 g)、催化劑對(duì)甲 苯磺酸與多聚甲醛的共聚物0.05g，0.03g加氫催化劑Ir-Re0x/Si02,0.03g固體脫水催化劑 HZSM-5、4ml十二烷。密封后通入氫氣，反應(yīng)狀態(tài)下氫壓為7MPa。攪拌速率調(diào)整為500r/min， 經(jīng)過30min升溫至170°C，在170°C攪拌反應(yīng)5小時(shí)，反應(yīng)完成后用自來水快速冷卻至室溫。將 反應(yīng)液取出過濾后通過氣相色譜分析儀(GC)用內(nèi)標(biāo)法檢測(cè)己烷的含量。該條件下己烷的收 率為1.5%。
[0054]實(shí)施例5-9的反應(yīng)條件及結(jié)果如表2所示： 「00551 串 5?
[0057] 從實(shí)施例5-9的結(jié)果中可以看出，在本發(fā)明中同樣可以將生物質(zhì)水解液轉(zhuǎn)化為己 烷。
[0058] 實(shí)施例10
[0059]在25ml高壓反應(yīng)釜中加入生物質(zhì)水解液8mL(其中含有葡萄糖0.1 g)、催化劑對(duì)甲 苯磺酸與多聚甲醛的共聚物0.05g，0.03g加氫催化劑Ir-Re0x/Si02,0.03g固體脫水催化劑 HZSM-5。密封后通入氫氣，反應(yīng)狀態(tài)下氫壓為7MPa。攪拌速率調(diào)整為500r/min，經(jīng)過30min升 溫至170°C，在170°C攪拌反應(yīng)5小時(shí)，反應(yīng)完成后用自來水快速冷卻至室溫。將反應(yīng)液取出 過濾后通過氣相色譜分析儀(GC)用內(nèi)標(biāo)法檢測(cè)己烷的含量。該條件下己烷的收率為2.1%。
[0060] 從實(shí)施例5和實(shí)施例10的對(duì)比可以看出，雙相反應(yīng)體系對(duì)己烷的收率有較明顯的 提升，米用雙相反應(yīng)體系后，己燒的收率提尚了 17.1 %。
[0061] 總之，本發(fā)明以各類生物質(zhì)基原料為底物，用固體強(qiáng)酸催化劑耦合加氫催化劑及 脫水催化劑，在水/有機(jī)溶劑雙相反應(yīng)體系中一步法得到液態(tài)烷烴;所用的固體強(qiáng)酸催化劑 制備方法安全簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，熱穩(wěn)定性高，易于回收，能夠多次重復(fù)循環(huán)使用。該方法工藝 簡(jiǎn)單，分離方便，提高了產(chǎn)率，降低了生產(chǎn)成本;而且采用水/有機(jī)溶劑雙相體系便于產(chǎn)物的 分離與催化劑的循環(huán)，環(huán)境友好，開辟了從生物質(zhì)基原料制備液態(tài)烷烴的新途徑，具有極大 的工業(yè)應(yīng)用前景。
[0062] 以上已對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述，但是本發(fā)明并不局限于本文所描述具體實(shí)施方 法。本領(lǐng)域技術(shù)人員在不背離本發(fā)明范圍的情況下，可以做出其他更改和變形，本發(fā)明的范 圍由所附權(quán)利要求限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種液態(tài)烷烴的制備方法，其特征在于:在140-190°c的溫度下，在水/有機(jī)溶劑雙相 反應(yīng)體系中，生物質(zhì)基原料在固體強(qiáng)酸催化劑耦合加氫催化劑及脫水催化劑作用下，反應(yīng) 5-25h轉(zhuǎn)化為液態(tài)烷烴。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)烷烴的制備方法，其特征在于:所述生物質(zhì)基原料為玉米 秸桿和林業(yè)廢棄物。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)烷烴的制備方法，其特征在于:所述液態(tài)烷烴是指己烷和 戊烷。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)烷烴的制備方法，其特征在于:所述水/有機(jī)溶劑雙相體 系中，有機(jī)溶劑是指一類極性較弱的試劑，能將己烷和戊烷從反應(yīng)體系中萃取出來的有機(jī) 溶劑即可滿足要求，符合要求的有機(jī)溶劑有:十二烷、辛烷。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)烷烴的制備方法，其特征在于:所述固體強(qiáng)酸催化劑是指 一類具有較強(qiáng)酸性的固體酸催化劑(Bronsted酸），在170°C下能將生物質(zhì)基原料水解的固 體Brons ted酸，包括多聚甲醛和對(duì)甲苯磺酸的聚合物。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)烷烴的制備方法，其特征在于:所述加氫催化劑和脫水催 化劑是指一類催化劑，只要具備較好的加氫效果或者較好的脫水效果都能滿足使用需求； 符合要求的加氫催化劑有:Ru/C催化劑，Ir-Re0x/Si0 2催化劑，氯化釕催化劑;符合要求的 脫水催化劑有：硅鋁比為100的HZSM-5、硅鋁比為50的HZSM-5、硅鋁比為150的HZSM-5、ZSM- 5、氧化鋯、硅鎢酸。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)烷烴的制備方法，其特征在于:所述固體強(qiáng)酸催化劑的用 量為生物質(zhì)基原料質(zhì)量的25%-70%。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)烷烴的制備方法，其特征在于:所述水/有機(jī)溶劑雙相反 應(yīng)體系中水和有機(jī)溶劑的體積比為1:0.5-1:3。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)烷烴的制備方法，其特征在于:所述生物質(zhì)基原料與有機(jī) 溶劑的質(zhì)量比為5%_25%。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)烷烴的制備方法，其特征在于:所述催化劑的優(yōu)選溫度 為150-170°(：，優(yōu)選反應(yīng)時(shí)間為10-2011。
【文檔編號(hào)】C07C1/20GK106008127SQ201610345871
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月19日
【發(fā)明人】李文志, 吳昊, 馬巧智, 張聽偉, 劉啟予
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)