[发明专利]一种航空煤油用环烷烃及芳烃的制备方法

摘要

本发明涉及一种以木质纤维素基平台化合物为原料通过催化转化合成液态环烷烃及芳烃的新路线。通过该路线获得的液态环烷烃及芳烃可直接用作航空煤油(或柴油)的替代品或用作提高燃料体积热值和密封性能的添加剂。本发明共分四部分：1)木质纤维素基平台化合物——4‑羟基‑4‑甲基‑2‑戊酮(又名双丙酮醇)，在金属催化剂作用下，加氢获得2‑甲基‑2,4‑戊二醇(MPD)；2)加氢产物——MPD，在酸催化剂作用下，通过脱水和Diels‑Alder反应获得碳原子数在8至16之间的环烯烃化合物；3)对脱水‑Diels‑Alder反应产物进行加氢获得航空煤油用环烷烃化合物；4)加氢产物——MPD，在酸催化剂及金属催化剂共同作用下，获得碳原子数在8至16之间的芳烃化合物。

主权项

1.一种航空煤油用环烷烃及芳烃的制备方法，其特征在于：航空煤油用环烷烃化合物的制备：1）在金属催化剂催化下，木质纤维素基平台化合物4‑甲基‑4‑羟基‑2‑戊酮（双丙酮醇）通过加氢获得2‑甲基‑2,4‑戊二醇（MPD）；2）在酸催化剂催化下，将加氢产物MPD进行脱水和Diels‑Alder反应，获得碳原子数在8至16之间的环烯烃化合物；3）在金属催化剂催化下，将步骤2）获得的环烯烃化合物加氢获取碳原子数在8至16之间的航空煤油用环烷烃化合物；航空煤油用芳烃化合物的制备：1’）在金属催化剂催化下，木质纤维素基平台化合物4‑甲基‑4‑羟基‑2‑戊酮（又名双丙酮醇）通过加氢获得2‑甲基‑2,4‑戊二醇（MPD）；2’）在酸催化剂及金属催化剂共同作用下，将MPD一步合成碳原子数在8至16之间的航空煤油用芳烃化合物；在步骤1）、步骤2’） 及步骤3）中，所述金属催化剂包括Raney Ni、Raney Co、Raney Cu、镍铝水滑石、钴铝水滑石以及负载型催化剂，所述负载型催化剂中，负载金属为Pt、Pd、Ru、Rh、Ir、Ni、Co或Cu中的一种或两种以上，载体包括氧化铈、氧化铝、氧化镁、活性炭、氧化硅或分子筛中的一种或两种以上混合，负载型催化剂金属负载量范围1%‑40%；步骤2）和步骤2’）中，所述酸催化剂包括液体酸和/或固体酸；所述液体酸选自硫酸、盐酸、磷酸或醋酸中的一种或两种以上的混合，所述固体酸包括酸性分子筛、酸性金属氧化物、磷钨酸、磷钼酸、对甲基苯磺酸、磺化碳、酸性树脂中的一种或两种以上混合；酸性分子筛包括H‑Y, HZSM‑5，酸性金属氧化物包括氧化铌，氧化钽，酸性树脂包括Amberlyst‑70，Amberlyst‑36，Amberlyst‑45，Amberlyst‑16，Amberlyst‑15，Nafion膜。