CN105272811A - 一种转化酸性生物质基糖醇溶液制取c5,c6烷烃的方法 - Google Patents
一种转化酸性生物质基糖醇溶液制取c5,c6烷烃的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种转化酸性生物质基糖醇溶液制取C5,C6烷烃的方法,包括以下步骤:(1)将催化剂载体热处理,经过滤、洗涤、干燥,等体积浸渍三氯化钌溶液,保持钌含量在2~10wt%,超声处理或搅拌处理1~8h,80~150℃干燥后,在氮气或者氩气300~420℃下焙烧,得到Ru/C催化剂;(2)将糖醇溶液经过酸处理得到酸性糖醇溶液,将生物质原料经过酸水解得到酸性生物质水解液,酸性糖醇溶液和酸性生物质水解液的pH值为1.0~5.0;(3)将步骤2制得溶液打入滴流床反应器,溶液中的糖醇经过催化剂发生反应生成C5,C6烷烃。本发明在低压和较低的温度下进行、能耗低、工艺过程简单易控,有良好的工业化应用前景。
Description
技术领域
本发明属于催化领域和化工技术领域,具体涉及一种转化酸性生物质基糖醇溶液制取C5,C6烷烃的方法。
背景技术
虽然目前石油、煤、天然气等化石资源仍是液体燃料的主要来源,但其具有明显的资源依赖性。化石资源供应形势的日渐严峻和环境问题的日趋严重,迫使我们寻找能够代替或者补充目前的能源格局的新型资源,目前生物质资源被认为是替代化石资源的最佳选择。糖醇原料主要来源于生物质原料的水解或者发酵,它们被认为是新一代生物质能源平台化合物,通过催化加氧脱氧或水相重整技术可以合成氢气、烷烃及化学品。
国际上,Dumesic和Huber(AngewChemIntEd,2004,43:1549)首先提出了由糖醇加氢脱氧制备C5、C6烷烃的新方法,制备了一种Pt/Si02-A1203催化剂,可以有效地把糖醇转化为C1~C6烷烃(C5、C6烷烃选择性达到60%),从而兴起了一种生物质液体烷烃技术的发展。
国内在糖醇制备C5/C6烷烃技术也同时进行了研究与发展。其中,为了替代贵金属催化剂,中国专利CN102389832A公开了一种普通金属Ni催化剂,载体是HZSM-5和MCM-41的复合形式。一方面虽然硅铝氧化物或分子筛作为载体可以提供酸性位以有利于羟基的脱水反应。但是在水热环境下,硅铝氧化物或分子筛要面临水热稳定性不足和铝流失等问题,从而造成催化剂稳定性较差,对于催化剂的开发和应用是一大障碍。另外一方面,生物质原料制备糖醇的主要方法是通过酸水解,一般的下游处理都需要通过碱中和,其会增加下游处理的中和过程的能耗以及废酸产生的水污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种转化酸性生物质基糖醇溶液制取C5,C6烷烃的方法,可在低压和较低的温度下进行、能耗低、工艺过程简单易控,有良好的工业化应用前景,摆脱了现有液态燃料生产工艺中对石油的依赖性。
为了实现上述发明目的,本发明的技术方案如下:
一种转化酸性生物质基糖醇溶液制取C5,C6烷烃的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)Ru/C催化剂的制备:以活性炭、石墨烯和碳纳米管中的一种作为催化剂载体,以金属Ru作为活性金属,金属Ru质量占催化剂载体质量百分数为2~10%,得到Ru/C催化剂;
(2)酸性糖醇溶液或酸性生物质水解液的制备:将糖醇溶液经过酸处理得到酸性糖醇溶液,所述酸性糖醇溶液的pH值为1.0~5.0;或将纤维素类或者淀粉类的生物质原料经过酸水解得到酸性生物质水解液,所述酸性生物质水解液的pH值为1.0~5.0;
(3)C5,C6烷烃的制备:将步骤(2)制得酸性糖醇溶液或酸性生物质水解液打入滴流床反应器,滴流床中装有步骤(1)制得Ru/C催化剂,所述酸性糖醇溶液或所述酸性生物质水解液中的糖醇经过催化剂发生加氢脱氧反应生成C5,C6烷烃。
活性炭为椰壳碳,购自唐山华能科技碳业有限公司,石墨烯为多层石墨烯和碳纳米管是多壁碳纳米管,购自中科院成都有机所中科时代纳米科技有限公司。
优选地,步骤(1)中所述Ru/C催化剂的制备方法是将催化剂载体热处理,热处理后的催化剂载体经过滤、洗涤、干燥,等体积浸渍三氯化钌溶液,保持金属钌含量在2~10wt%,超声处理或搅拌处理1~8h后,80~150℃干燥后,在氮气或者氩气下300~420℃下焙烧,得到Ru/C催化剂。
进一步的,步骤(1)中所述催化剂热处理是指60~100℃的热水处理,或者60~120℃下,浓度大于3mol/L的硝酸处理。
优选地,步骤(2)中所述糖醇溶液选自葡萄糖溶液、木糖溶液、山梨醇溶液和木糖溶液中的一种或几种。
优选地,步骤(2)中所述糖醇溶液质量浓度为10~50%。
优选地,步骤(2)中所述酸水解的酸选自磷酸、盐酸、硝酸和硫酸中的一种。
优选地,步骤(2)中所述酸的质量占溶液的质量百分数为1~10%。
优选地,步骤(3)加氢脱氧反应的具体步骤为:
(a)将Ru/C催化剂置于滴流床床层中,300~420℃下,氢气原位还原2~10h;
(b)将温度降到反应温度200~280℃,同时设置反应装置压力为2~10MPa,用高压液相泵将步骤2制得酸性糖醇溶液或酸性生物质水解液输入反应器中,其中液体体积空速在0.1~5.0h-1之间,气体体积空速在1000~5000h-1之间;
(c)反应完成后,通过气相检测去检测气体组分,液体每两个小时收集一次用于高效液相色谱检测。
优选地,步骤(3)中所述C5、C6烷烃指戊烷、己烷以及戊烷和己烷的异构体。
进一步的,所述C5、C6烷烃指2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、甲基环戊烷、环己烷和环戊烷中的一种或者几种。
本发明的有益效果是:
(1)本发明以活性炭、石墨烯、碳纳米管为载体,这些碳材料表面有发达的微孔结构,疏水性强,经过酸化和氧化处理可以有很强的选择性吸附性能;
(2)本发明提出的反应体系是以酸性糖醇溶液为原料,通过滴流床反应器进行催化反应,具有非常良好的反应活性和稳定性,糖醇原料能够完全转化,C5,C6烷烃选择性高达87%,提供了一种能连续稳定的催化转化酸性生物质基糖醇原料的技术方案;
(3)下游处理糖醇原料直接在酸性条件下,减少下游处理的中和过程的能耗以及废酸产生的水污染。
具体实施方式
下面结合具体实例,进一步阐明本发明。应该理解,这些实施例仅用于说明本发明,而不用于限定本发明的保护范围。在实际应用中技术人员根据本发明做出的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。
除特别说明,本发明使用的设备和试剂为本技术领域常规市购产品。活性炭购自唐山华能科技碳业有限公司,石墨烯和碳纳米管购自中科院成都有机所中科时代纳米科技有限公司。
实施例1
一种转化酸性生物质基糖醇溶液制取C5,C6烷烃的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)Ru/C催化剂的制备:称5g活性炭(70-120目)加入圆底烧瓶中,然后缓慢加入100mL去离子水和搅拌磁子,然后在圆底烧瓶上冷凝回流装置,将整个放在油浴锅中加热并保持磁子搅拌450转/分钟,油浴90℃恒温处理5h。然后冷却常温,过滤洗涤,滤饼用去离子水洗涤3次后放入干燥箱120℃干燥过夜即可获得活化的活性炭载体。然后称取4mL(2g)处理好活性炭载体颗粒(唐山华能科技炭业有限公司,型号HN-Y14,70-120目),等体积浸渍三氯化钌(Ru含量37%,RuCl3.xH2O:0.22g)溶液制备4%Ru/C,超声处理1h后静置8h,然后在烘箱里120℃干燥过夜,在反应前将催化剂装入反应管中氢气320℃还原过夜;
(2)酸性糖醇溶液的制备:配置20wt%的山梨醇溶液,通过磷酸调节溶液的pH为1.5,放入高压液相泵溶液池备用;
(3)C5,C6烷烃的制备:将步骤2制得酸性糖醇溶液通过高压泵打入滴流床反应器,滴流床中装有步骤1制得Ru/C催化剂,在反应条件下,酸性糖醇溶液中的糖醇经过催化剂发生加氢脱氧反应生成C5,C6烷烃。
其中步骤(3)加氢脱氧反应的具体步骤为:
(a)将Ru/C催化剂置于滴流床床层中,320℃下,氢气原位还原4h;
(b)将温度降到反应温度250℃,同时设置反应装置压力为4MPa,用高压液相泵将步骤2制得酸性糖醇溶液输入反应器中,其中液体体积空速在0.75h-1,气体体积空速在2500h-1;
(c)反应完成后,通过原位的气相检测(GC:FID,TCD)去检测气体组分,液体每两个小时收集一次用于高效液相色谱检测(HPLC)。检测都通过标准样标定的外标法定性定量。产物主要为烷烃,其中C5、C6烷烃指戊烷、己烷以及戊烷和己烷的异构体。
实施例2
一种转化酸性生物质基糖醇溶液制取C5,C6烷烃的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)Ru/C催化剂的制备:称5g活性炭(70-120目)加入圆底烧瓶中,然后缓慢加入100mL去离子水和搅拌磁子,然后在圆底烧瓶上冷凝回流装置,将整个放在油浴锅中加热并保持磁子搅拌450转/分钟,油浴90℃恒温处理5h。然后冷却常温,过滤洗涤,滤饼用去离子水洗涤3次后放入干燥箱120℃干燥过夜即可获得活化的活性炭载体。然后称取4mL(2g)处理好活性炭载体颗粒(唐山华能科技炭业有限公司,型号HN-Y14,70-120目),等体积浸渍三氯化钌(Ru含量37%,RuCl3.xH2O:0.22g)溶液制备4%Ru/C,超声处理1h后静置8h,然后在烘箱里120℃干燥过夜,在反应前将催化剂装入反应管中氢气320℃还原过夜;
(2)酸性糖醇溶液的制备:配置10wt%的山梨醇溶液,通过磷酸调节溶液的pH为1.5,放入高压液相泵溶液池备用;
(3)C5,C6烷烃的制备:将步骤2制得酸性山梨醇溶液通过高压泵打入滴流床反应器,滴流床中装有步骤1制得Ru/C催化剂,在反应条件下,酸性糖醇溶液中的糖醇经过催化剂发生加氢脱氧反应生成C5,C6烷烃。
其中步骤(3)加氢脱氧反应的具体步骤为:
(a)将Ru/C催化剂置于滴流床床层中,350℃下,氢气原位还原4h;
(b)将温度降到反应温度250℃,同时设置反应装置压力为4MPa,用高压液相泵将步骤2制得酸性糖醇溶液输入反应器中,其中液体体积空速在0.75h-1,气体体积空速在2500h-1;
(c)反应完成后,通过原位的气相检测(GC:FID,TCD)去检测气体组分,液体每两个小时收集一次用于高效液相色谱检测(HPLC)。检测都通过标准样标定的外标法定性定量。产物主要为烷烃,其中C5、C6烷烃指戊烷、己烷以及戊烷和己烷的异构体。
实施例3
一种转化酸性生物质基糖醇溶液制取C5,C6烷烃的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)Ru/C催化剂的制备:称5g活性炭(70-120目)加入圆底烧瓶中,然后缓慢加入100mL去离子水和搅拌磁子,然后在圆底烧瓶上冷凝回流装置,将整个放在油浴锅中加热并保持磁子搅拌450转/分钟,油浴90℃恒温处理5h。然后冷却常温,过滤洗涤,滤饼用去离子水洗涤3次后放入干燥箱120℃干燥过夜即可获得活化的活性炭载体。然后称取4mL(2g)处理好活性炭载体颗粒(唐山华能科技炭业有限公司,型号HN-Y14,70-120目),等体积浸渍三氯化钌(Ru含量37%,RuCl3.xH2O:0.22g)溶液制备4%Ru/C,超声处理1h后静置8h,然后在烘箱里120℃干燥过夜,在反应前将催化剂装入反应管中氢气320℃还原过夜;
(2)酸性糖醇溶液的制备:配置50wt%的山梨醇溶液,通过磷酸调节溶液的pH为1.5,放入高压液相泵溶液池备用;
(3)C5,C6烷烃的制备:将步骤2制得酸性山梨醇溶液通过高压泵打入滴流床反应器,滴流床中装有步骤1制得Ru/C催化剂,在反应条件下,酸性糖醇溶液中的糖醇经过催化剂发生加氢脱氧反应生成C5,C6烷烃。
其中步骤(3)加氢脱氧反应的具体步骤为:
(a)将Ru/C催化剂置于滴流床床层中,400℃下,氢气原位还原4h;
(b)将温度降到反应温度250℃,同时设置反应装置压力为4MPa,用高压液相泵将步骤2制得酸性糖醇溶液输入反应器中,其中液体体积空速在0.75h-1,气体体积空速在2500h-1;
(c)反应完成后,通过原位的气相检测(GC:FID,TCD)去检测气体组分,液体每两个小时收集一次用于高效液相色谱检测(HPLC)。检测都通过标准样标定的外标法定性定量。产物主要为烷烃,其中C5、C6烷烃指戊烷、己烷以及戊烷和己烷的异构体。
实施例4
一种转化酸性生物质基糖醇溶液制取C5,C6烷烃的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)Ru/C催化剂的制备:称5g活性炭(70-120目)加入圆底烧瓶中,然后缓慢加入100mL去离子水和搅拌磁子,然后在圆底烧瓶上冷凝回流装置,将整个放在油浴锅中加热并保持磁子搅拌450转/分钟,油浴90℃恒温处理5h。然后冷却常温,过滤洗涤,滤饼用去离子水洗涤3次后放入干燥箱120℃干燥过夜即可获得活化的活性炭载体。然后称取4mL(2g)处理好活性炭载体颗粒(唐山华能科技炭业有限公司,型号HN-Y14,70-120目),等体积浸渍三氯化钌(Ru含量37%,RuCl3.xH2O:0.22g)溶液制备4%Ru/C,超声处理1h后静置8h,然后在烘箱里120℃干燥过夜,在反应前将催化剂装入反应管中氢气320℃还原过夜;
(2)酸性糖醇溶液的制备:配置20wt%的葡萄糖溶液,通过磷酸调节溶液的pH为1.5,放入高压液相泵溶液池备用;
(3)C5,C6烷烃的制备:将步骤2制得酸性葡萄糖溶液通过高压泵打入滴流床反应器,滴流床中装有步骤1制得Ru/C催化剂,在反应条件下,酸性糖醇溶液中的糖醇经过催化剂发生加氢脱氧反应生成C5,C6烷烃。
其中步骤(3)加氢脱氧反应的具体步骤为:
(a)将Ru/C催化剂置于滴流床床层中,320℃下,氢气原位还原4h;
(b)将温度降到反应温度250℃,同时设置反应装置压力为4MPa,用高压液相泵将步骤2制得酸性糖醇溶液输入反应器中,其中液体体积空速在0.75h-1,气体体积空速在2500h-1;
(c)反应完成后,通过原位的气相检测(GC:FID,TCD)去检测气体组分,液体每两个小时收集一次用于高效液相色谱检测(HPLC)。检测都通过标准样标定的外标法定性定量。产物主要为烷烃,其中C5、C6烷烃指戊烷、己烷以及戊烷和己烷的异构体。
实施例5
一种转化酸性生物质基糖醇溶液制取C5,C6烷烃的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)Ru/C催化剂的制备:称5g活性炭(70-120目)加入圆底烧瓶中,然后缓慢加入100mL去离子水和搅拌磁子,然后在圆底烧瓶上冷凝回流装置,将整个放在油浴锅中加热并保持磁子搅拌450转/分钟,油浴90℃恒温处理5h。然后冷却常温,过滤洗涤,滤饼用去离子水洗涤3次后放入干燥箱120℃干燥过夜即可获得活化的活性炭载体。然后称取4mL(2g)处理好活性炭载体颗粒(唐山华能科技炭业有限公司,型号HN-Y14,70-120目),等体积浸渍三氯化钌(Ru含量37%,RuCl3.xH2O:0.22g)溶液制备4%Ru/C,超声处理1h后静置8h,然后在烘箱里120℃干燥过夜,在反应前将催化剂装入反应管中氢气320℃还原过夜;
(2)酸性糖醇溶液的制备:配置20wt%的木糖醇溶液,通过磷酸调节溶液的pH为1.5,放入高压液相泵溶液池备用;
(3)C5,C6烷烃的制备:将步骤2制得酸性木糖醇溶液通过高压泵打入滴流床反应器,滴流床中装有步骤1制得Ru/C催化剂,在反应条件下,酸性糖醇溶液中的糖醇经过催化剂发生加氢脱氧反应生成C5,C6烷烃。
其中步骤(3)加氢脱氧反应的具体步骤为:
(a)将Ru/C催化剂置于滴流床床层中,350℃下,氢气原位还原4h;
(b)将温度降到反应温度250℃,同时设置反应装置压力为4MPa,用高压液相泵将步骤2制得酸性糖醇溶液输入反应器中,其中液体体积空速在0.75h-1,气体体积空速在2500h-1;
(c)反应完成后,通过原位的气相检测(GC:FID,TCD)去检测气体组分,液体每两个小时收集一次用于高效液相色谱检测(HPLC)。检测都通过标准样标定的外标法定性定量。产物主要为烷烃,其中C5、C6烷烃指戊烷、己烷以及戊烷和己烷的异构体。
实施例6
一种转化酸性生物质基糖醇溶液制取C5,C6烷烃的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)Ru/C催化剂的制备:称5g活性炭(70-120目)加入圆底烧瓶中,然后缓慢加入100mL去离子水和搅拌磁子,然后在圆底烧瓶上冷凝回流装置,将整个放在油浴锅中加热并保持磁子搅拌450转/分钟,油浴90℃恒温处理5h。然后冷却常温,过滤洗涤,滤饼用去离子水洗涤3次后放入干燥箱120℃干燥过夜即可获得活化的活性炭载体。然后称取4mL(2g)处理好活性炭载体颗粒(唐山华能科技炭业有限公司,型号HN-Y14,70-120目),等体积浸渍三氯化钌(Ru含量37%,RuCl3.xH2O:0.22g)溶液制备4%Ru/C,超声处理1h后静置8h,然后在烘箱里120℃干燥过夜,在反应前将催化剂装入反应管中氢气320℃还原过夜;
(2)酸性生物质木薯水解液的制备:配置碳摩尔含量为10%的生物质木薯水解液,通过磷酸调节溶液的pH为1.5,放入高压液相泵溶液池备用;
(3)C5,C6烷烃的制备:将步骤2制得酸性生物质木薯水解液在进入滴流床加氢脱氧反应器前需要先预加氢,将生物质木薯水解液中的糖类转化为相应的多元醇,然后再通过高压泵打入滴流床反应器,滴流床中装有步骤1制得Ru/C催化剂,在反应条件下,酸性糖醇溶液中的糖醇经过催化剂发生加氢脱氧反应生成C5,C6烷烃。
其中步骤(3)加氢脱氧反应的具体步骤为:
((a)将Ru/C催化剂置于2个串联的滴流床床层中,320℃下,氢气原位还原4h;
(b)将上游的反应器温度降到反应温度140℃,下游的反应器的温度降到250℃,同时设置反应装置压力为4MPa,用高压液相泵将步骤2制得酸性生物质木薯水解液输入反应体系中,其中液体体积空速在0.75h-1,气体体积空速在2500h-1;
(c)反应完成后,通过原位的气相检测(GC:FID,TCD)去检测气体组分,液体每两个小时收集一次用于高效液相色谱检测(HPLC)。检测都通过标准样标定的外标法定性定量。产物主要为烷烃,其中C5、C6烷烃指戊烷、己烷以及戊烷和己烷的异构体。
实施例7
一种转化酸性生物质基糖醇溶液制取C5,C6烷烃的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)Ru/C催化剂的制备:称5g活性炭(70-120目)加入圆底烧瓶中,然后缓慢加入100mL去离子水和搅拌磁子,然后在圆底烧瓶上冷凝回流装置,将整个放在油浴锅中加热并保持磁子搅拌450转/分钟,油浴90℃恒温处理5h。然后冷却常温,过滤洗涤,滤饼用去离子水洗涤3次后放入干燥箱120℃干燥过夜即可获得活化的活性炭载体。然后称取4mL(2g)处理好活性炭载体颗粒(唐山华能科技炭业有限公司,型号HN-Y14,70-120目),等体积浸渍三氯化钌(Ru含量37%,RuCl3.xH2O:0.22g)溶液制备4%Ru/C,超声处理1h后静置8h,然后在烘箱里120℃干燥过夜,在反应前将催化剂装入反应管中氢气320℃还原过夜;
(2)酸性生物质水解液的制备:配置碳摩尔含量为5%的玉米棒水解液,通过磷酸调节溶液的pH为1.5,放入高压液相泵溶液池备用;
(3)C5,C6烷烃的制备:将步骤2制得酸性生物质玉米棒水解液在进入滴流床加氢脱氧反应器前需要先预加氢,将生物质玉米棒水解液中的糖类转化为相应的多元醇,然后再通过高压泵打入滴流床反应器,滴流床中装有步骤1制得Ru/C催化剂,在反应条件下,酸性糖醇溶液中的糖醇经过催化剂发生加氢脱氧反应生成C5,C6烷烃。
其中步骤(3)加氢脱氧反应的具体步骤为:
((a)将Ru/C催化剂置于2个串联的滴流床床层中,320℃下,氢气原位还原4h;
(b)将上游的反应器温度降到反应温度140℃,下游的反应器的温度降到250℃,同时设置反应装置压力为4MPa,用高压液相泵将步骤2制得酸性生物质玉米棒水解液输入反应体系中,其中液体体积空速在0.75h-1,气体体积空速在2500h-1;
(c)反应完成后,通过原位的气相检测(GC:FID,TCD)去检测气体组分,液体每两个小时收集一次用于高效液相色谱检测(HPLC)。检测都通过标准样标定的外标法定性定量。产物主要为烷烃,其中C5、C6烷烃指戊烷、己烷以及戊烷和己烷的异构体。
实施例8
一种转化酸性生物质基糖醇溶液制取C5,C6烷烃的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)Ru/C催化剂的制备:称5g活性炭(70-120目)加入圆底烧瓶中,然后缓慢加入100mL去离子水和搅拌磁子,然后在圆底烧瓶上冷凝回流装置,将整个放在油浴锅中加热并保持磁子搅拌450转/分钟,油浴90℃恒温处理5h。然后冷却常温,过滤洗涤,滤饼用去离子水洗涤3次后放入干燥箱120℃干燥过夜即可获得活化的活性炭载体。然后称取4mL(2g)处理好活性炭载体颗粒(唐山华能科技炭业有限公司,型号HN-Y14,70-120目),等体积浸渍三氯化钌(Ru含量37%,RuCl3.xH2O:0.22g)溶液制备4%Ru/C,超声处理1h后静置8h,然后在烘箱里120℃干燥过夜,在反应前将催化剂装入反应管中氢气320℃还原过夜;
(2)酸性糖醇溶液的制备:配置20wt%的山梨醇溶液,通过硫酸调节溶液的pH为1.0,放入高压液相泵溶液池备用;
(3)C5,C6烷烃的制备:将步骤2制得酸性糖醇溶液通过高压泵打入滴流床反应器,滴流床中装有步骤1制得Ru/C催化剂,在反应条件下,酸性糖醇溶液中的糖醇经过催化剂发生加氢脱氧反应生成C5,C6烷烃。
其中步骤(3)加氢脱氧反应的具体步骤为:
(a)将Ru/C催化剂置于滴流床床层中,320℃下,氢气原位还原4h;
(b)将温度降到反应温度250℃,同时设置反应装置压力为4MPa,用高压液相泵将步骤2制得酸性糖醇溶液输入反应器中,其中液体体积空速在0.75h-1,气体体积空速在2500h-1;
(c)反应完成后,通过原位的气相检测(GC:FID,TCD)去检测气体组分,液体每两个小时收集一次用于高效液相色谱检测(HPLC)。检测都通过标准样标定的外标法定性定量。产物主要为烷烃,其中C5、C6烷烃指戊烷、己烷以及戊烷和己烷的异构体。
实施例9
一种转化酸性生物质基糖醇溶液制取C5,C6烷烃的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)Ru/C催化剂的制备:称5g活性炭(70-120目)加入圆底烧瓶中,然后缓慢加入100mL去离子水和搅拌磁子,然后在圆底烧瓶上冷凝回流装置,将整个放在油浴锅中加热并保持磁子搅拌450转/分钟,油浴90℃恒温处理5h。然后冷却常温,过滤洗涤,滤饼用去离子水洗涤3次后放入干燥箱120℃干燥过夜即可获得活化的活性炭载体。然后称取4mL(2g)处理好活性炭载体颗粒(唐山华能科技炭业有限公司,型号HN-Y14,70-120目),等体积浸渍三氯化钌(Ru含量37%,RuCl3.xH2O:0.22g)溶液制备4%Ru/C,超声处理1h后静置8h,然后在烘箱里120℃干燥过夜,在反应前将催化剂装入反应管中氢气320℃还原过夜;
(2)酸性糖醇溶液的制备:配置20wt%的山梨醇溶液,通过盐酸调节溶液的pH为5.0,放入高压液相泵溶液池备用;
(3)C5,C6烷烃的制备:将步骤2制得酸性糖醇溶液通过高压泵打入滴流床反应器,滴流床中装有步骤1制得Ru/C催化剂,在反应条件下,酸性糖醇溶液中的糖醇经过催化剂发生加氢脱氧反应生成C5,C6烷烃。
其中步骤(3)加氢脱氧反应的具体步骤为:
(a)将Ru/C催化剂置于滴流床床层中,320℃下,氢气原位还原4h;
(b)将温度降到反应温度250℃,同时设置反应装置压力为4MPa,用高压液相泵将步骤2制得酸性糖醇溶液输入反应器中,其中液体体积空速在0.75h-1,气体体积空速在2500h-1;
(c)反应完成后,通过原位的气相检测(GC:FID,TCD)去检测气体组分,液体每两个小时收集一次用于高效液相色谱检测(HPLC)。检测都通过标准样标定的外标法定性定量。产物主要为烷烃,其中C5、C6烷烃指戊烷、己烷以及戊烷和己烷的异构体。
实施例10
一种转化酸性生物质基糖醇溶液制取C5,C6烷烃的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)Ru/CNT催化剂的制备:称2g碳纳米管加入圆底烧瓶中,然后缓慢加入50mL硝酸和50mL去离子水和搅拌磁子,然后在圆底烧瓶上冷凝回流装置,将整个放在油浴锅中加热并保持磁子搅拌450转/分钟,油浴90℃恒温处理5h。然后冷却常温,过滤洗涤,滤饼用去离子水洗涤3次后放入干燥箱120℃干燥过夜即可获得活化的碳纳米管载体。然后称取4mL(0.5g)处理好的炭载体颗粒,然后等体积浸渍三氯化钌(Ru含量37%,RuCl3.xH2O:0.05g)溶液制备4%Ru/CNT,超声处理1h后静置8h,然后在烘箱里120℃干燥过夜,在反应前将催化剂装入反应管中氢气320℃还原过夜;
(2)酸性糖醇溶液的制备:配置20wt%的山梨醇溶液,通过磷酸调节溶液的pH为1.5,放入高压液相泵溶液池备用;
(3)C5,C6烷烃的制备:将步骤2制得酸性糖醇溶液通过高压泵打入滴流床反应器,滴流床中装有步骤1制得Ru/CNT催化剂,在反应条件下,酸性糖醇溶液中的糖醇经过催化剂发生加氢脱氧反应生成C5,C6烷烃。
其中步骤(3)加氢脱氧反应的具体步骤为:
(a)将Ru/C催化剂置于滴流床床层中,320℃下,氢气原位还原4h;
(b)将温度降到反应温度250℃,同时设置反应装置压力为4MPa,用高压液相泵将步骤2制得酸性糖醇溶液输入反应器中,其中液体体积空速在0.75h-1,气体体积空速在2500h-1;
(c)反应完成后,通过原位的气相检测(GC:FID,TCD)去检测气体组分,液体每两个小时收集一次用于高效液相色谱检测(HPLC)。检测都通过标准样标定的外标法定性定量。产物主要为烷烃,其中C5、C6烷烃指戊烷、己烷以及戊烷和己烷的异构体。
实施例11
一种转化酸性生物质基糖醇溶液制取C5,C6烷烃的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)Ru/GC催化剂的制备:称2g石墨烯加入圆底烧瓶中,然后缓慢加入50mL硝酸和50mL去离子水和搅拌磁子,然后在圆底烧瓶上冷凝回流装置,将整个放在油浴锅中加热并保持磁子搅拌450转/分钟,油浴90℃恒温处理5h。然后冷却常温,过滤洗涤,滤饼用去离子水洗涤3次后放入干燥箱120℃干燥过夜即可获得活化的碳纳米管载体。然后称取4mL(0.5g)处理好的炭载体颗粒,然后等体积浸渍三氯化钌(Ru含量37%,RuCl3.xH2O:0.05g)溶液制备4%Ru/GC,超声处理1h后静置8h,然后在烘箱里120℃干燥过夜,在反应前将催化剂装入反应管中氢气320℃还原过夜;
(2)酸性糖醇溶液的制备:配置20wt%的山梨醇溶液,通过磷酸调节溶液的pH为1.5,放入高压液相泵溶液池备用;
(3)C5,C6烷烃的制备:将步骤2制得酸性糖醇溶液通过高压泵打入滴流床反应器,滴流床中装有步骤1制得Ru/GC催化剂,在反应条件下,酸性糖醇溶液中的糖醇经过催化剂发生加氢脱氧反应生成C5,C6烷烃。
其中步骤(3)加氢脱氧反应的具体步骤为:
(a)将Ru/C催化剂置于滴流床床层中,320℃下,氢气原位还原4h;
(b)将温度降到反应温度250℃,同时设置反应装置压力为4MPa,用高压液相泵将步骤2制得酸性糖醇溶液输入反应器中,其中液体体积空速在0.75h-1,气体体积空速在2500h-1;
(c)反应完成后,通过原位的气相检测(GC:FID,TCD)去检测气体组分,液体每两个小时收集一次用于高效液相色谱检测(HPLC)。检测都通过标准样标定的外标法定性定量。产物主要为烷烃,其中C5、C6烷烃指戊烷、己烷以及戊烷和己烷的异构体。
实施例12
一种转化酸性生物质基糖醇溶液制取C5,C6烷烃的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)Ru/C催化剂的制备:称5g活性炭(70-120目)加入圆底烧瓶中,然后缓慢加入100mL去离子水和搅拌磁子,然后在圆底烧瓶上冷凝回流装置,将整个放在油浴锅中加热并保持磁子搅拌450转/分钟,油浴90℃恒温处理5h。然后冷却常温,过滤洗涤,滤饼用去离子水洗涤3次后放入干燥箱120℃干燥过夜即可获得活化的活性炭载体。然后称取4mL(2g)处理好活性炭载体颗粒(唐山华能科技炭业有限公司,型号HN-Y14,70-120目),等体积浸渍三氯化钌(Ru含量37%,RuCl3.xH2O:0.11g)溶液制备2%Ru/C,超声处理1h后静置8h,然后在烘箱里120℃干燥过夜,在反应前将催化剂装入反应管中氢气320℃还原过夜;
(2)酸性糖醇溶液的制备:配置20wt%的山梨醇溶液,通过磷酸调节溶液的pH为1.5,放入高压液相泵溶液池备用;
(3)C5,C6烷烃的制备:将步骤2制得酸性糖醇溶液通过高压泵打入滴流床反应器,滴流床中装有步骤1制得Ru/C催化剂,在反应条件下,酸性糖醇溶液中的糖醇经过催化剂发生加氢脱氧反应生成C5,C6烷烃。
其中步骤(3)加氢脱氧反应的具体步骤为:
(a)将Ru/C催化剂置于滴流床床层中,320℃下,氢气原位还原4h;
(b)将温度降到反应温度250℃,同时设置反应装置压力为4MPa,用高压液相泵将步骤2制得酸性糖醇溶液输入反应器中,其中液体体积空速在0.75h-1,气体体积空速在2500h-1;
(c)反应完成后,通过原位的气相检测(GC:FID,TCD)去检测气体组分,液体每两个小时收集一次用于高效液相色谱检测(HPLC)。检测都通过标准样标定的外标法定性定量。产物主要为烷烃,其中C5、C6烷烃指戊烷、己烷以及戊烷和己烷的异构体。
实施例13
一种转化酸性生物质基糖醇溶液制取C5,C6烷烃的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)Ru/C催化剂的制备:称5g活性炭(70-120目)加入圆底烧瓶中,然后缓慢加入100mL去离子水和搅拌磁子,然后在圆底烧瓶上冷凝回流装置,将整个放在油浴锅中加热并保持磁子搅拌450转/分钟,油浴90℃恒温处理5h。然后冷却常温,过滤洗涤,滤饼用去离子水洗涤3次后放入干燥箱120℃干燥过夜即可获得活化的活性炭载体。然后称取4mL(2g)处理好活性炭载体颗粒(唐山华能科技炭业有限公司,型号HN-Y14,70-120目),等体积浸渍三氯化钌(Ru含量37%,RuCl3.xH2O:0.54g)溶液制备10%Ru/C,超声处理1h后静置8h,然后在烘箱里120℃干燥过夜,在反应前将催化剂装入反应管中氢气320℃还原过夜;
(2)酸性糖醇溶液的制备:配置20wt%的山梨醇溶液,通过磷酸调节溶液的pH为1.5,放入高压液相泵溶液池备用;
(3)C5,C6烷烃的制备:将步骤2制得酸性糖醇溶液通过高压泵打入滴流床反应器,滴流床中装有步骤1制得Ru/C催化剂,在反应条件下,酸性糖醇溶液中的糖醇经过催化剂发生加氢脱氧反应生成C5,C6烷烃。
其中步骤(3)加氢脱氧反应的具体步骤为:
(a)将Ru/C催化剂置于滴流床床层中,320℃下,氢气原位还原4h;
(b)将温度降到反应温度250℃,同时设置反应装置压力为4MPa,用高压液相泵将步骤2制得酸性糖醇溶液输入反应器中,其中液体体积空速在0.75h-1,气体体积空速在2500h-1;
(c)反应完成后,通过原位的气相检测(GC:FID,TCD)去检测气体组分,液体每两个小时收集一次用于高效液相色谱检测(HPLC)。检测都通过标准样标定的外标法定性定量。产物主要为烷烃,其中C5、C6烷烃指戊烷、己烷以及戊烷和己烷的异构体。
实施例14
一种转化酸性生物质基糖醇溶液制取C5,C6烷烃的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)Ru/C焙烧催化剂的制备:称5g活性炭(70-120目)加入圆底烧瓶中,然后缓慢加入100mL去离子水和搅拌磁子,然后在圆底烧瓶上冷凝回流装置,将整个放在油浴锅中加热并保持磁子搅拌450转/分钟,油浴90℃恒温处理5h。然后冷却常温,过滤洗涤,滤饼用去离子水洗涤3次后放入干燥箱120℃干燥过夜即可获得活化的活性炭载体。然后称取4mL(2g)处理好活性炭载体颗粒(唐山华能科技炭业有限公司,型号HN-Y14,70-120目),等体积浸渍三氯化钌(Ru含量37%,RuCl3.xH2O:0.54g)溶液制备10%Ru/C焙烧,超声处理1h后静置8h,催化剂在120℃干燥后继续在氮气马弗炉中350℃焙烧4h,然后装入反应器中还原过夜;
(2)酸性糖醇溶液的制备:配置20wt%的山梨醇溶液,通过磷酸调节溶液的pH为1.5,放入高压液相泵溶液池备用;
(3)C5,C6烷烃的制备:将步骤2制得酸性糖醇溶液通过高压泵打入滴流床反应器,滴流床中装有步骤1制得Ru/C焙烧催化剂,在反应条件下,酸性糖醇溶液中的糖醇经过催化剂发生加氢脱氧反应生成C5,C6烷烃。
其中步骤(3)加氢脱氧反应的具体步骤为:
(a)将Ru/C催化剂置于滴流床床层中,320℃下,氢气原位还原4h;
(b)将温度降到反应温度250℃,同时设置反应装置压力为4MPa,用高压液相泵将步骤2制得酸性糖醇溶液输入反应器中,其中液体体积空速在0.75h-1,气体体积空速在2500h-1;
(c)反应完成后,通过原位的气相检测(GC:FID,TCD)去检测气体组分,液体每两个小时收集一次用于高效液相色谱检测(HPLC)。检测都通过标准样标定的外标法定性定量。产物主要为烷烃,其中C5、C6烷烃指戊烷、己烷以及戊烷和己烷的异构体。
实施例15
一种转化酸性生物质基糖醇溶液制取C5,C6烷烃的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)Ru/C催化剂的制备:称5g活性炭(70-120目)加入圆底烧瓶中,然后缓慢加入100mL去离子水和搅拌磁子,然后在圆底烧瓶上冷凝回流装置,将整个放在油浴锅中加热并保持磁子搅拌450转/分钟,油浴90℃恒温处理5h。然后冷却常温,过滤洗涤,滤饼用去离子水洗涤3次后放入干燥箱120℃干燥过夜即可获得活化的活性炭载体。然后称取4mL(2g)处理好活性炭载体颗粒(唐山华能科技炭业有限公司,型号HN-Y14,70-120目),等体积浸渍三氯化钌(Ru含量37%,RuCl3.xH2O:0.22g)溶液制备4%Ru/C,超声处理1h后静置8h,然后在烘箱里120℃干燥过夜,在反应前将催化剂装入反应管中氢气320℃还原过夜;
(2)酸性糖醇溶液的制备:配置20wt%的山梨醇溶液,通过磷酸调节溶液的pH为1.5,放入高压液相泵溶液池备用;
(3)C5,C6烷烃的制备:将步骤2制得酸性糖醇溶液通过高压泵打入滴流床反应器,滴流床中装有步骤1制得Ru/C催化剂,在反应条件下,酸性糖醇溶液中的糖醇经过催化剂发生加氢脱氧反应生成C5,C6烷烃。
其中步骤(3)加氢脱氧反应的具体步骤为:
(a)将Ru/C催化剂置于滴流床床层中,320℃下,氢气原位还原4h;
(b)将温度降到反应温度200℃,同时设置反应装置压力为4MPa,用高压液相泵将步骤2制得酸性糖醇溶液输入反应器中,其中液体体积空速在0.75h-1,气体体积空速在2500h-1;
(c)反应完成后,通过原位的气相检测(GC:FID,TCD)去检测气体组分,液体每两个小时收集一次用于高效液相色谱检测(HPLC)。检测都通过标准样标定的外标法定性定量。产物主要为烷烃,其中C5、C6烷烃指戊烷、己烷以及戊烷和己烷的异构体。
实施例16
一种转化酸性生物质基糖醇溶液制取C5,C6烷烃的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)Ru/C催化剂的制备:称5g活性炭(70-120目)加入圆底烧瓶中,然后缓慢加入100mL去离子水和搅拌磁子,然后在圆底烧瓶上冷凝回流装置,将整个放在油浴锅中加热并保持磁子搅拌450转/分钟,油浴90℃恒温处理5h。然后冷却常温,过滤洗涤,滤饼用去离子水洗涤3次后放入干燥箱120℃干燥过夜即可获得活化的活性炭载体。然后称取4mL(2g)处理好活性炭载体颗粒(唐山华能科技炭业有限公司,型号HN-Y14,70-120目),等体积浸渍三氯化钌(Ru含量37%,RuCl3.xH2O:0.22g)溶液制备4%Ru/C,超声处理1h后静置8h,然后在烘箱里120℃干燥过夜,在反应前将催化剂装入反应管中氢气320℃还原过夜;
(2)酸性糖醇溶液的制备:配置20wt%的山梨醇溶液,通过磷酸调节溶液的pH为1.5,放入高压液相泵溶液池备用;
(3)C5,C6烷烃的制备:将步骤2制得酸性糖醇溶液通过高压泵打入滴流床反应器,滴流床中装有步骤1制得Ru/C催化剂,在反应条件下,酸性糖醇溶液中的糖醇经过催化剂发生加氢脱氧反应生成C5,C6烷烃。
其中步骤(3)加氢脱氧反应的具体步骤为:
(a)将Ru/C催化剂置于滴流床床层中,320℃下,氢气原位还原4h;
(b)将温度降到反应温度280℃,同时设置反应装置压力为4MPa,用高压液相泵将步骤2制得酸性糖醇溶液输入反应器中,其中液体体积空速在0.75h-1,气体体积空速在2500h-1;
(c)反应完成后,通过原位的气相检测(GC:FID,TCD)去检测气体组分,液体每两个小时收集一次用于高效液相色谱检测(HPLC)。检测都通过标准样标定的外标法定性定量。产物主要为烷烃,其中C5、C6烷烃指戊烷、己烷以及戊烷和己烷的异构体。
实施例17
一种转化酸性生物质基糖醇溶液制取C5,C6烷烃的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)Ru/C催化剂的制备:称5g活性炭(70-120目)加入圆底烧瓶中,然后缓慢加入100mL去离子水和搅拌磁子,然后在圆底烧瓶上冷凝回流装置,将整个放在油浴锅中加热并保持磁子搅拌450转/分钟,油浴90℃恒温处理5h。然后冷却常温,过滤洗涤,滤饼用去离子水洗涤3次后放入干燥箱120℃干燥过夜即可获得活化的活性炭载体。然后称取4mL(2g)处理好活性炭载体颗粒(唐山华能科技炭业有限公司,型号HN-Y14,70-120目),等体积浸渍三氯化钌(Ru含量37%,RuCl3.xH2O:0.22g)溶液制备4%Ru/C,超声处理1h后静置8h,然后在烘箱里120℃干燥过夜,在反应前将催化剂装入反应管中氢气320℃还原过夜;
(2)酸性糖醇溶液的制备:配置20wt%的山梨醇溶液,通过磷酸调节溶液的pH为1.5,放入高压液相泵溶液池备用;
(3)C5,C6烷烃的制备:将步骤2制得酸性糖醇溶液通过高压泵打入滴流床反应器,滴流床中装有步骤1制得Ru/C催化剂,在反应条件下,酸性糖醇溶液中的糖醇经过催化剂发生加氢脱氧反应生成C5,C6烷烃。
其中步骤(3)加氢脱氧反应的具体步骤为:
(a)将Ru/C催化剂置于滴流床床层中,320℃下,氢气原位还原4h;
(b)将温度降到反应温度240℃,同时设置反应装置压力为2MPa,用高压液相泵将步骤2制得酸性糖醇溶液输入反应器中,其中液体体积空速在0.75h-1,气体体积空速在2500h-1;
(c)反应完成后,通过原位的气相检测(GC:FID,TCD)去检测气体组分,液体每两个小时收集一次用于高效液相色谱检测(HPLC)。检测都通过标准样标定的外标法定性定量。产物主要为烷烃,其中C5、C6烷烃指戊烷、己烷以及戊烷和己烷的异构体。
对比例1
一种转化酸性生物质基糖醇溶液制取C5,C6烷烃的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)Ru/C催化剂制备:先负载Ru金属,取25克活性炭载体颗粒(购自唐山华能可以有限公司,型号HN-Y14,20-40目)浸渍0.25mol/L的氯化钌溶液40mL,搅拌2小时后静置12h,然后在烘箱里120℃干燥过夜,再放入马弗炉300℃焙烧6h,冷却至室温后,再浸渍0.036mol/L七钼酸铵水溶液40mL,搅拌2小时后静置12h,然后在烘箱里120℃干燥过夜,再放入马弗炉350℃焙烧6h;
(2)糖醇溶液的制备:配置10wt%的山梨醇溶液,放入高压液相泵溶液池备用;
(3)C5,C6烷烃的制备:反应前量取4mL(2g)催化剂在300℃氢气原位还原6h。设置反应装置,反应温度240℃,设置反应装置压力为5MPa,然后将步骤2制得酸性山梨醇溶液通过高压泵打入滴流床反应器,滴流床中装有步骤1制得Ru/C催化剂,在反应条件下,酸性山梨醇溶液中的糖醇经过催化剂发生加氢脱氧反应生成C5,C6烷烃。
表1为实施例1~17和对比例1的催化剂反应条件和产物的烷烃收率以及C5-C6选择性对比结果,实施例1~17和对比例1的催化剂反应条件和产物的烷烃收率以及C5-C6选择性对比结果如表1所示。
表1
从实施例2,实施例3,实施例16和对比例1的实验结果可以看到,该催化体系不仅有更好的烷烃收率,在相同的条件下,其目标产物的选择性也更优越。从实施例2~6的对比实验结果可以看出,该催化体系对于不同浓度以及不同类型的糖醇原料都有很好的催化效果。从实施例7,实施例8可以看出,对于生物质水解原料,改进的双段滴流床催化体系也有良好的转化效率。另外,结合实施例9,实施例10对于不同酸和pH值进行的考察,不同的酸对于催化效率都有一定的影响,但最佳的原料pH值在1.5左右。
实施例11,实施例12对催化剂载体的考察可以看出,虽然碳纳米管(CNT)和石墨烯(GC)烷烃总体收率不高,但目标烷烃的选择性很好。实施例13,实施例14对于不同金属含量的催化剂进行考察了,高含量促进裂解反应,4%左右是最优负载量。实施例15对催化剂制备的焙烧过程考察了,对于焙烧后还原和直接还原的催化剂而已,反应效果上没有太大的差异。最后本发明对反应的条件进行了考察,该体系在低温能维持很高的目标烷烃选择性,但是催化剂在高温的裂解性依然被抑制,目标烷烃选择性没有降低。总之,本发明在低压和较低的温度下进行、能耗低、工艺过程简单易控,有良好的工业化应用前景。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明,该实施例并非用以限制本发明的专利范围,凡未脱离本发明所为的等效实施或变更,均应包含于本案的专利保护范围中。
Claims (10)
1.一种转化酸性生物质基糖醇溶液制取C5,C6烷烃的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)Ru/C催化剂的制备:以活性炭、石墨烯和碳纳米管中的一种作为催化剂载体,以金属Ru作为活性金属,金属Ru质量占催化剂载体质量百分数为2~10%,得到Ru/C催化剂;
(2)酸性糖醇溶液或酸性生物质水解液的制备:将糖醇溶液经过酸处理得到酸性糖醇溶液,所述酸性糖醇溶液的pH值为1.0~5.0;或将纤维素类或者淀粉类的生物质原料经过酸水解得到酸性生物质水解液,所述酸性生物质水解液的pH值为1.0~5.0;
(3)C5,C6烷烃的制备:将步骤(2)制得酸性糖醇溶液或酸性生物质水解液打入滴流床反应器,滴流床中装有步骤(1)制得Ru/C催化剂,所述酸性糖醇溶液或所述酸性生物质水解液中的糖醇经过催化剂发生加氢脱氧反应生成C5,C6烷烃。
2.根据权利要求1所述的转化酸性生物质基糖醇溶液制取C5,C6烷烃的方法,其特征在于,步骤(1)中所述Ru/C催化剂的制备方法是将催化剂载体热处理,热处理后的催化剂载体经过滤、洗涤、干燥,等体积浸渍三氯化钌溶液,保持金属钌含量在2~10wt%,超声处理或搅拌处理1~8h后,80~150℃干燥后,在氮气或者氩气下300~420℃下焙烧,得到Ru/C催化剂。
3.根据权利要求2所述的转化酸性生物质基糖醇溶液制取C5,C6烷烃的方法,其特征在于,步骤(1)中所述催化剂热处理是指60~100℃的热水处理,或者60~120℃下,浓度大于3mol/L的硝酸处理。
4.根据权利要求1所述的转化酸性生物质基糖醇溶液制取C5,C6烷烃的方法,其特征在于,步骤(2)中所述糖醇溶液选自葡萄糖溶液、木糖溶液、山梨醇溶液和木糖溶液中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的转化酸性生物质基糖醇溶液制取C5,C6烷烃的方法,其特征在于,步骤(2)中所述糖醇溶液质量浓度为10~50%。
6.根据权利要求1所述的转化酸性生物质基糖醇溶液制取C5,C6烷烃的方法,其特征在于,步骤(2)中所述的酸选自磷酸、盐酸、硝酸和硫酸中的一种。
7.根据权利要求1所述的转化酸性生物质基糖醇溶液制取C5,C6烷烃的方法,其特征在于,步骤(2)中所述酸的质量占溶液的质量百分数为1~10%。
8.根据权利要求1所述的转化酸性生物质基糖醇溶液制取C5,C6烷烃的方法,其特征在于,步骤(3)所述加氢脱氧反应的具体步骤为:
(a)将Ru/C催化剂置于滴流床床层中,300~420℃下,氢气原位还原2~10h;
(b)将温度降到反应温度200~280℃,同时设置反应装置压力为2~10MPa,用高压液相泵将步骤(2)制得酸性糖醇溶液或酸性生物质水解液输入反应器中,其中液体体积空速在0.1~5.0h-1之间,气体体积空速在1000~5000h-1之间;
(c)反应完成后,通过气相检测去检测气体组分,液体每两个小时收集一次用于高效液相色谱检测。
9.根据权利要求1所述的转化酸性生物质基糖醇溶液制取C5,C6烷烃的方法,其特征在于,步骤(3)中所述C5、C6烷烃指戊烷、己烷以及戊烷和己烷的异构体。
10.根据权利要求9所述的转化酸性生物质基糖醇溶液制取C5,C6烷烃的方法,其特征在于,所述C5、C6烷烃指2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、甲基环戊烷、环己烷和环戊烷中的一种或者几种。
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CN201510796459.1A CN105272811B (zh) | 2015-11-18 | 2015-11-18 | 一种转化酸性生物质基糖醇溶液制取c5,c6烷烃的方法 |
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