[发明专利]一种环状高密度生物质液体燃料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种环状高密度生物质液体燃料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)将异氟尔酮、糠醛和溶剂在碱催化剂作用下经过羟醛缩合、得到3-(2-(呋喃-2-基)乙烯基)-5,5-二甲基环己-2-烯-1-酮和(6-(呋喃-2-基(羟基)甲基)-3-(2-(呋喃-2-基)乙烯基)-5,5-二甲基环己-2-烯-1-酮；

(2)通过负载型金属催化剂对步骤(1)中的3-(2-(呋喃-2-基)乙烯基)-5,5-二甲基环己-2-烯-1-酮和6-(呋喃-2-基(羟基)甲基)-3-(2-(呋喃-2-基)乙烯基)-5,5-二甲基环己-2-烯-1-酮在溶剂中直接进行加氢脱氧反应，获得由碳链为C₁₄～C₁₉的环状烷烃构成的高密度生物质液体燃料；

或者，该方法包括以下步骤：

(3)异佛尔酮在选择加氢催化剂上进行加氢制得3,3,5-三甲基环己酮，将3,3,5-三甲基环己酮、糠醛和溶剂在碱催化剂作用下经过羟醛缩合制得2-(呋喃-2-亚甲基)-3,5,5-三甲基环己酮和2,6-双(呋喃-2-亚甲基)-3,3,5-三甲基环己酮；

(4)通过负载型金属催化剂对步骤(3)中的2-(呋喃-2-亚甲基)-3,5,5-三甲基环己酮和2,6-双(呋喃-2-亚甲基)-3,3,5-三甲基环己酮在溶剂中直接进行加氢脱氧反应，获得由碳链为C₁₄～C₁₉的环状烷烃构成的高密度生物质液体燃料。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)和(3)中，所述碱催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化锂中的一种；

在步骤(2)和(4)中，所述负载型金属催化剂的载体为SiO₂、勃姆石、H-β分子筛、H-Y分子筛、HZSM-5和蒙脱土K10中的一种或两种，负载型金属催化剂中金属为钴、镍、钯、铂、钌中的一种或两种；

在步骤(1)和(3)中，所述溶剂为乙醇、甲醇、丙醇、异丙醇、四氢呋喃和水中的一种；

在步骤(2)和(4)中，所述溶剂为环戊烷或正己烷。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述的选择加氢催化剂为钯负载的活性炭、氧化钙、SiO₂、勃姆石、H-β分子筛、H-Y分子筛、HZSM-5或者蒙脱土K10中的一种，钯的负载量为0.1％wt～10％wt。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述异氟尔酮与糠醛的摩尔比为1:1～2.5；所述羟醛缩合反应时间为0.5～24h，反应温度为室温～80℃；

在步骤(2)中，所述加氢脱氧反应在间歇式釜式反应器中进行，釜式反应器中的反应条件为：反应温度200～260℃，反应时间为4～24h，氢气压力为0.5～6Mpa；

在步骤(3)中，所述3,3,5-三甲基环己酮与糠醛的摩尔比为1:1～2.5；所述羟醛缩合反应时间为0.5～24h，反应温度为室温～80℃；

在步骤(4)中，所述加氢脱氧反应在间歇式釜式反应器中进行，釜式反应器中的反应条件为：反应温度200～260℃，反应时间为4h到24h，氢气压力为0.5～6.0MPa。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述异氟尔酮与糠醛的摩尔比为1：2.2，反应时间为2h，反应温度为室温；

在步骤(2)中，釜式反应器的反应条件为：温度250℃，反应时间12h，氢气压力2～4Mpa；

在步骤(3)中，所述3,3,5-三甲基环己酮与糠醛的摩尔比为1：2，反应时间为4～6h，反应温度为室温～60℃；

在步骤(4)中，釜式反应器的反应条件为：温度250℃，反应时间12h，氢气压力2～4MPa。