CN117535075A - 一种甘油与环戊二烯制备航油组分的方法 - Google Patents
一种甘油与环戊二烯制备航油组分的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117535075A CN117535075A CN202311513008.3A CN202311513008A CN117535075A CN 117535075 A CN117535075 A CN 117535075A CN 202311513008 A CN202311513008 A CN 202311513008A CN 117535075 A CN117535075 A CN 117535075A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reaction
- norbornene
- glycerol
- cyclopentadiene
- preparing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 94
- ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N cyclopentadiene Chemical compound C1C=CC=C1 ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 62
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 91
- HGINCPLSRVDWNT-UHFFFAOYSA-N Acrolein Chemical compound C=CC=O HGINCPLSRVDWNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 70
- JFNLZVQOOSMTJK-KNVOCYPGSA-N norbornene Chemical compound C1[C@@H]2CC[C@H]1C=C2 JFNLZVQOOSMTJK-KNVOCYPGSA-N 0.000 claims abstract description 41
- AJIBZRIAUXVGQJ-UHFFFAOYSA-N bicyclo[2.2.1]hept-2-ene-5-carbaldehyde Chemical compound C1C2C(C=O)CC1C=C2 AJIBZRIAUXVGQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 150000002848 norbornenes Chemical class 0.000 claims abstract description 24
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 19
- JFDZBHWFFUWGJE-UHFFFAOYSA-N benzonitrile Chemical compound N#CC1=CC=CC=C1 JFDZBHWFFUWGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000013638 trimer Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000005698 Diels-Alder reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 13
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 claims abstract description 12
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000006606 decarbonylation reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 4
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 3
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims description 29
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 13
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 13
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 7
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical group [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 21
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 13
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 8
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 7
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 7
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 7
- XLSMFKSTNGKWQX-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetone Chemical compound CC(=O)CO XLSMFKSTNGKWQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- LPSXSORODABQKT-FIRGSJFUSA-N exo-trimethylenenorbornane Chemical compound C([C@@H]1C2)C[C@@H]2[C@@H]2[C@H]1CCC2 LPSXSORODABQKT-FIRGSJFUSA-N 0.000 description 3
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 3
- QBERHIJABFXGRZ-UHFFFAOYSA-M rhodium;triphenylphosphane;chloride Chemical compound [Cl-].[Rh].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 QBERHIJABFXGRZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010775 animal oil Substances 0.000 description 2
- 239000003225 biodiesel Substances 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 2
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N formaldehyde Substances O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000002075 main ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- SJYNFBVQFBRSIB-UHFFFAOYSA-N norbornadiene Chemical compound C1=CC2C=CC1C2 SJYNFBVQFBRSIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JFNLZVQOOSMTJK-UHFFFAOYSA-N norbornene Chemical compound C1C2CCC1C=C2 JFNLZVQOOSMTJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- -1 polycyclic alkane Chemical class 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G50/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from lower carbon number hydrocarbons, e.g. by oligomerisation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G3/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/04—Liquid carbonaceous fuels essentially based on blends of hydrocarbons
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
- Y02P30/20—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开一种甘油与环戊二烯制备航油组分的方法，属于生物质液体燃料技术领域；一种甘油与环戊二烯制备航油组分的方法包括：将甘油在放入反应釜中，在HPW的催化下进行液相脱水反应，得到丙烯醛；以烯醛为原料，以甲醇、乙醇或乙醚为溶剂，在反应管中与环戊二烯在无催化下进行Diels‑Alder反应，得到5‑降冰片烯‑2‑甲醛；将5‑降冰片烯‑2‑甲醛放入反应釜中，加入苯甲腈和RhCl(PPh3)3进行脱氧脱羰反应，得到降冰片烯；将降冰片烯放入反应釜中，加入分子筛催化剂和二氯甲烷进行自聚合反应，得到由降三环烷，降冰片烯二聚体和三聚体组成的混合物；将由降三环烷，降冰片烯二聚体和三聚体组成的混合物放入反应釜中，加入催化剂进行氢化反应，得到燃料。
Description
技术领域
本发明属于生物质液体燃料技术领域，具体涉及一种甘油与环戊二烯制备航油组分的方法。
背景技术
高密度高热值喷气燃料可使现代飞行器具有更快的速度、更大的载荷及更远的航程。目前，世界各国在用的高密度航油组分主要是由化石基(煤、石油)衍生物经Diels-Alder、氢化和异构化反应得到。例如JP-10(外型四氢二环戊二烯为主要成分，密度为0.93g/cm3)、RJ-5(内型-内型二氢二(降冰片二烯)为主要成分，密度为1.08g/cm3)、HDF-T1(外型四氢三环戊二烯为主要成分，密度为1.02g/cm3)等。化石资源具有不可再生性，在使用过程中会排放大量的二氧化碳，从而造成能源与环境的双重危机。此外，由于目前的航油组分主要是从化石能源中获得，其价格较高(例如JP-10，每加仑25美元)，限制了其在民用航空中的广泛应用。因此，亟需开发新型的利用可再生生物质合成航油组分的技术路线。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种甘油与环戊二烯制备航油组分的方法，解决了现有技术中的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种甘油与环戊二烯制备航油组分的方法，包括以下步骤：
将甘油在放入反应釜中，在HPW的催化下进行液相脱水反应，得到丙烯醛；
以烯醛为原料，以甲醇、乙醇或乙醚为溶剂，在反应管中与环戊二烯在无催化下进行Diels-Alder反应，得到5-降冰片烯-2-甲醛；
将5-降冰片烯-2-甲醛放入反应釜中，加入苯甲腈和RhCl(PPh3)3进行脱氧脱羰反应，得到降冰片烯；
将降冰片烯放入反应釜中，加入分子筛催化剂和二氯甲烷进行自聚合反应，得到由降三环烷，降冰片烯二聚体和三聚体组成的混合物；
将由降三环烷，降冰片烯二聚体和三聚体组成的混合物放入反应釜中，加入催化剂进行氢化反应，得到燃料。
进一步地，所述甘油与HPW的摩尔比为：100-600：0.208-0.347。
进一步地，所述液相脱水反应的反应时间为1～8h，反应温度为180～280℃，搅拌速率为300rpm/min。
进一步地，所述丙烯醛与环戊二烯的摩尔比为1:0.5～5。
进一步地，Diels-Alder反应的反应时间为3～7h，反应温度为25-45℃，搅拌速率为20rpm/min。
进一步地，在脱氧脱羰反应中，5-降冰片烯-2-甲醛和RhCl(PPh3)3的质量比为1：1-6。
进一步地，所述脱氧脱羰反应的反应温度为170～240℃，反应时间为4～48h。
进一步地，所述分子筛催化剂为HY、MCM-41或Hβ；所述自聚合反应的反应温度为40-100℃，反应时间为1～3h；降冰片烯与分子筛催化剂的质量比为10：1。
进一步地，所述氢化反应中，催化剂为Pt/C、Pd/C或Ru/C，反应温度为120～160℃，反应时间为6～10h，H2压力为2～6MPa；混合物与催化剂的质量比为40：1.5-3。
一种生物质液体燃料，包括使用上述方法制备的航油组分。
本发明的有益效果：
1、本发明的原料甘油是动植物油脂制备生物柴油的副产物，环戊二烯可由农林废弃生物质中半纤维素组分定向转化制备，均属于可再生的资源。
2、本发明的产品是由降冰片烯异构体、二聚体和三聚体组成的碳氢燃料，密度高、热值高，是一类理想的高性能喷气燃料组分。
3、本发明实现了可再生的生物质资源向高品质喷气燃料的转化，将促进低值农林废弃物高值化利用与碳排放的削减。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明中甘油与环戊二烯制备高密度燃料路线示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明附图1，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明中使用的原料甘油是动植物油脂制备生物柴油的副产物，环戊二烯可由农林废弃生物质中半纤维素组分定向转化制备，此外，本发明中所述的高密度燃料主要由多环烷烃组成。
实施例1
利用甘油制备丙烯醛的过程包括：
向高压反应釜中加入0.1mol甘油和0.0000347molHPW，于240℃反应2h，搅拌速率为300rpm/min；反应结束后的到目标产物丙烯醛，经气相色谱测试分析，甘油转化率为88.4％，丙烯醛产率为86.3％，羟基丙酮收率为1.3％。
实施例2
利用甘油制备丙烯醛的步骤包括：
向高压反应釜中加入0.6mol甘油和0.000208mol HPW，于280℃反应8h，搅拌速率为300rpm/min；反应结束后的到目标产物丙烯醛，经测试分析，甘油转化率为75.6％，丙烯醛产率为58.4％，羟基丙酮收率为7.8％。
实施例3
利用甘油制备丙烯醛的过程包括：
向高压反应釜中加入0.1mol甘油和0.0000347mol HPW，于180℃反应1h，搅拌速率为300rpm/min；反应结束后的到目标产物丙烯醛，经测试分析，甘油转化率为64.9％，丙烯醛产率为42.4％，羟基丙酮收率为6.3％。
实施例4
以丙烯醛为原料，制备5-降冰片烯-2-甲醛的过程包括：
向装有磁子的反应管中加入5ml甲醇，0.01mol丙烯醛，0.01mol环戊二烯，于35℃搅拌(20rpm/min)，进行Diels-Alder反应5h；反应结束后，经分离的到产物5-降冰片烯-2-甲醛；经测试分析，丙烯醛转化率为98.2％，5-降冰片烯-2-甲醛的产率为96.2％。
实施例5
以丙烯醛为原料，制备5-降冰片烯-2-甲醛的过程包括：
向装有磁子的反应管中加入5ml乙醚，0.01mol丙烯醛，0.01mol环戊二烯，于35℃搅拌(20rpm/min)，进行Diels-Alder反应5h；反应结束后，经分离的到产物5-降冰片烯-2-甲醛；经测试分析，丙烯醛转化率为75.6％，5-降冰片烯-2-甲醛的产率为58.3％。
实施例6
以丙烯醛为原料，制备5-降冰片烯-2-甲醛的过程包括：
向装有磁子的反应管中加入5ml乙醇，0.01mol丙烯醛，0.01mol环戊二烯，于35℃搅拌(20rpm/min)，进行Diels-Alder反应5h；反应结束后，经分离的到产物5-降冰片烯-2-甲醛；经测试分析，丙烯醛转化率为89.2％，5-降冰片烯-2-甲醛的产率为87.3％。
实施例7
以丙烯醛为原料，制备5-降冰片烯-2-甲醛的过程包括：
向装有磁子的反应管中加入5ml甲醇，0.01mol丙烯醛，0.01mol环戊二烯，于25℃搅拌(20rpm/min)，进行Diels-Alder反应5h；反应结束后，经分离的到产物5-降冰片烯-2-甲醛；经测试分析，丙烯醛转化率为82.5％，5-降冰片烯-2-甲醛的产率为80.6％。
实施例8
以丙烯醛为原料，制备5-降冰片烯-2-甲醛的过程包括：
向装有磁子的反应管中加入5ml甲醇，0.01mol丙烯醛，0.01mol环戊二烯，于45℃搅拌(20rpm/min)，进行Diels-Alder反应5h；反应结束后，经分离的到产物5-降冰片烯-2-甲醛；经测试分析，丙烯醛转化率为92.5％，5-降冰片烯-2-甲醛的产率为90.3％。
实施例9
以丙烯醛为原料，制备5-降冰片烯-2-甲醛的过程包括：
向装有磁子的反应管中加入5ml甲醇，0.01mol丙烯醛，0.005mol环戊二烯，于45℃搅拌(20rpm/min)，进行Diels-Alder反应3h；反应结束后，经分离的到产物5-降冰片烯-2-甲醛；经测试分析，丙烯醛转化率为80.6％，5-降冰片烯-2-甲醛的产率为75.4％。
实施例10
以丙烯醛为原料，制备5-降冰片烯-2-甲醛的过程包括：
向装有磁子的反应管中加入5ml甲醇，0.01mol丙烯醛，0.05mol环戊二烯，于45℃搅拌(20rpm/min)，进行Diels-Alder反应7h；反应结束后，经分离的到产物5-降冰片烯-2-甲醛；经测试分析，丙烯醛转化率为76.3％，5-降冰片烯-2-甲醛的产率为63.8％。
实施例11
5-降冰片烯-2-甲醛在高压反应釜中进行脱氧脱羰反应，制备降冰片烯的过程包括：
向带有机械搅拌的高压反应釜中加入0.1g 5-降冰片烯-2-甲醛、0.2g三(三苯基膦)合氯化铑(RhCl(PPh3)3)和30ml苯甲腈，于190℃下反应6h；反应结束后，经测试分析，5-降冰片烯-2-甲醛转化率为60.3％，降冰片烯的产率为40.2％。
实施例12
5-降冰片烯-2-甲醛在高压反应釜中进行脱氧脱羰反应，制备降冰片烯的过程包括：
向带有机械搅拌的高压反应釜中加入0.1g 5-降冰片烯-2-甲醛、0.1g三(三苯基膦)合氯化铑(RhCl(PPh3)3)和30ml苯甲腈，于170℃下反应4h；反应结束后，经测试分析，5-降冰片烯-2-甲醛转化率为20.6％，降冰片烯的产率为5.4％。
实施例13
5-降冰片烯-2-甲醛在高压反应釜中进行脱氧脱羰反应，制备降冰片烯的过程包括：
向带有机械搅拌的高压反应釜中加入0.1g 5-降冰片烯-2-甲醛、0.6g三(三苯基膦)合氯化铑(RhCl(PPh3)3)和30ml苯甲腈，于240℃下反应48h；反应结束后，经测试分析，5-降冰片烯-2-甲醛转化率为40.8％，降冰片烯的产率为15.6％。
实施例14
降冰片烯在分子筛催化剂的催化下进行自聚合反应，得到由：降冰片烯异构化产物降三环烷、降冰片烯二聚体和三聚体组成的混合物，具体过程包括：
向带有机械搅拌的高压反应釜中加入10g降冰片烯、1g Hβ和30ml二氯甲烷，于80℃反应1h；反应结束后，经测试分析，降冰片烯转化率为98.7％，降冰片烯异构体(降三环烷)产率为55.7％，降冰片烯二聚体产率为41.0％，降冰片烯三聚体产率为0.94％。
实施例15
降冰片烯在分子筛的催化下进行自聚合反应，得到由：降冰片烯异构化产物降三环烷、降冰片烯二聚体和三聚体组成的混合物，具体过程包括：
向带有机械搅拌的高压反应釜中加入10g降冰片烯、1g HY和30ml二氯甲烷，于80℃反应1h；反应结束后，经测试分析，降冰片烯转化率为96.5％，降冰片烯异构体(降三环烷)产率为50.5％，降冰片烯二聚体产率为43.8％，降冰片烯三聚体产率为1.8％。
实施例16
降冰片烯在分子筛的催化下进行自聚合反应，得到由：降冰片烯异构化产物降三环烷、降冰片烯二聚体和三聚体组成的混合物，具体过程包括：
向带有机械搅拌的高压反应釜中加入10g降冰片烯、1g MCM-41和30ml二氯甲烷，于80℃反应1h；反应结束后，经测试分析，降冰片烯转化率为99.7％，降冰片烯异构体(降三环烷)产率为47.9％，降冰片烯二聚体产率为45％，降冰片烯三聚体产率为6.2％。
实施例17
降冰片烯在分子筛的催化下进行自聚合反应，得到由：降冰片烯异构化产物降三环烷、降冰片烯二聚体和三聚体组成的混合物，具体过程包括：
向带有机械搅拌的高压反应釜中加入10g降冰片烯、1g Hβ和30ml二氯甲烷，于100℃反应1h；反应结束后，经测试分析，降冰片烯转化率为97.3％，降冰片烯异构体(降三环烷)产率为55.3％，降冰片烯二聚体产率为39.4％，降冰片烯三聚体产率为1.2％。
实施例18
降冰片烯在分子筛的催化下进行自聚合反应，得到由：降冰片烯异构化产物降三环烷、降冰片烯二聚体和三聚体组成的混合物，具体过程包括：
向带有机械搅拌的高压反应釜中加入10g降冰片烯、1g Hβ和30ml二氯甲烷，于40℃反应3h；反应结束后，经测试分析，降冰片烯转化率为60.3％，降冰片烯异构体(降三环烷)产率为23.4％，降冰片烯二聚体产率为26.9％，降冰片烯三聚体产率为2.3％。
实施例19
以由降冰片烯异构化产物降三环烷、降冰片烯二聚体和三聚体组成的混合物为原料，进行氢化反应，制备由降冰片烯异构化产物降三环烷，降冰片烯二聚体和三聚体组成的高密度燃料；具体步骤包括：
向配有机械搅拌的高压反应釜中加入40g实施例14得到的混合物和1.5g5％Pd/C进行氢化反应；反应温度为150℃，反应时间10h，H2压力为5MPa。反应结束后，经测试分析，反应物转化率为100％，目标产物产率为99.6％；对制备的燃料密度和热值进行测定，分别为0.936g/cm3、37.98MJ/L。
实施例20
向配有机械搅拌的高压反应釜中加入40g实施例14得到的混合物和2g5％Pt/C进行氢化反应；反应温度为120℃，反应时间6h，H2压力为2MPa。反应结束后，经测试分析，反应物转化率为90.2％，目标产物产率为84.7％。
实施例21
向配有机械搅拌的高压反应釜中加入40g实施例14得到的混合物和3g5％Ru/C进行氢化反应；反应温度为160℃，反应时间6h，H2压力为6MPa。反应结束后，经测试分析，反应物转化率为94.3％，目标产物产率为85.2％。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (10)
1.一种甘油与环戊二烯制备航油组分的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将甘油在放入反应釜中，在HPW的催化下进行液相脱水反应，得到丙烯醛；
以烯醛为原料，以甲醇、乙醇或乙醚为溶剂，在反应管中与环戊二烯在无催化下进行Diels-Alder反应，得到5-降冰片烯-2-甲醛；
将5-降冰片烯-2-甲醛放入反应釜中，加入苯甲腈和RhCl(PPh3)3进行脱氧脱羰反应，得到降冰片烯；
将降冰片烯放入反应釜中，加入分子筛催化剂和二氯甲烷进行自聚合反应，得到由降三环烷，降冰片烯二聚体和三聚体组成的混合物；
将由降三环烷，降冰片烯二聚体和三聚体组成的混合物放入反应釜中，加入催化剂进行氢化反应，得到燃料。
2.根据权利要求1所述一种甘油与环戊二烯制备航油组分的方法，其特征在于，所述甘油与HPW的摩尔比为：100-600：0.208-0.347。
3.根据权利要求1或2所述一种甘油与环戊二烯制备航油组分的方法，其特征在于，所述液相脱水反应的反应时间为1～8h，反应温度为180～280℃，搅拌速率为300rpm/min。
4.根据权利要求1所述一种甘油与环戊二烯制备航油组分的方法，其特征在于，所述丙烯醛与环戊二烯的摩尔比为1:0.5～5。
5.根据权利要求1或4所述一种甘油与环戊二烯制备航油组分的方法，其特征在于，Diels-Alder反应的反应时间为3～7h，反应温度为25-45℃，搅拌速率为20rpm/min。
6.根据权利要求1所述一种甘油与环戊二烯制备航油组分的方法，其特征在于，在脱氧脱羰反应中，5-降冰片烯-2-甲醛和RhCl(PPh3)3的质量比为1：1-6。
7.根据权利要求1或6所述一种甘油与环戊二烯制备航油组分的方法，其特征在于，所述脱氧脱羰反应的反应温度为170～240℃，反应时间为4～48h。
8.根据权利要求1所述一种甘油与环戊二烯制备航油组分的方法，其特征在于，所述分子筛催化剂为HY、MCM-41或Hβ；所述自聚合反应的反应温度为40-100℃，反应时间为1～3h；降冰片烯与分子筛催化剂的质量比为10：1。
9.根据权利要求1所述一种甘油与环戊二烯制备航油组分的方法，其特征在于，所述氢化反应中，催化剂为Pt/C、Pd/C或Ru/C，反应温度为120～160℃，反应时间为6～10h，H2压力为2～6MPa；混合物与催化剂的质量比为40：1.5-3。
10.一种生物质液体燃料，其特征在于，包括使用权利要求1-9任一项所述的方法制备的航油组分。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311513008.3A CN117535075A (zh) | 2023-11-14 | 2023-11-14 | 一种甘油与环戊二烯制备航油组分的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311513008.3A CN117535075A (zh) | 2023-11-14 | 2023-11-14 | 一种甘油与环戊二烯制备航油组分的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117535075A true CN117535075A (zh) | 2024-02-09 |
Family
ID=89787558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311513008.3A Pending CN117535075A (zh) | 2023-11-14 | 2023-11-14 | 一种甘油与环戊二烯制备航油组分的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117535075A (zh) |
-
2023
- 2023-11-14 CN CN202311513008.3A patent/CN117535075A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Nakagawa et al. | Recent development of production technology of diesel-and jet-fuel-range hydrocarbons from inedible biomass | |
| Chen et al. | Synthesis of jet fuel range cycloalkanes with diacetone alcohol from lignocellulose | |
| CN104650947A (zh) | 一种糖平台化合物制备航空燃料用的长链烷烃的方法 | |
| CN106103661A (zh) | 用于酮酸催化转化和加氢处理为烃的方法 | |
| US20150315097A9 (en) | Renewable High Density Turbine And Diesel Fuels From Sesquiterpenes | |
| Palankoev et al. | Promising processes for producing drop-in biofuels and petrochemicals from renewable feedstock | |
| CN107987868B (zh) | 油脂分步脱氧制备液体燃料的方法 | |
| US9840676B1 (en) | Diesel and turbine fuels from ethanol | |
| Makcharoen et al. | Biojet fuel production via deoxygenation of crude palm kernel oil using Pt/C as catalyst in a continuous fixed bed reactor | |
| US10519081B1 (en) | Process for the preparation of a bicyclic fused-ring alkane | |
| CN110923001B (zh) | 一种木质纤维素生物质制备低冰点、高密度、高热安定性特种燃料的方法 | |
| CN112723979A (zh) | 一类蒎烯环丙烷化合物、其制备方法及用途 | |
| CN117535075A (zh) | 一种甘油与环戊二烯制备航油组分的方法 | |
| CN110041955B (zh) | 一种航空煤油或柴油的制备方法 | |
| CN107814676B (zh) | 一种十氢萘及四氢萘的制备方法 | |
| CN106103658A (zh) | 用于酮酸热转化和加氢处理为烃的方法 | |
| Shao et al. | Catalytic pyrolysis of holocellulose followed by integrated aldol condensation and hydrogenation to produce aviation fuel | |
| CN105732291B (zh) | 一种全氢芴或全氢芴烷基取代物的制备方法 | |
| Keller et al. | Solvent-free dehydration, cyclization, and hydrogenation of linalool with a dual heterogeneous catalyst system to generate a high-performance sustainable aviation fuel | |
| US10113130B1 (en) | High density/high cetane renewable fuel blends | |
| US9777234B1 (en) | High density turbine and diesel fuels from tricyclic sesquiterpenes | |
| US9738843B1 (en) | High density diamondoid fuels from renewable oils, triglycerides, and fatty acids | |
| CN111218312B (zh) | 一种由生物质平台化合物制备航空燃料的方法 | |
| CN107446611A (zh) | 一种航空煤油用环烷烃及芳烃的制备方法 | |
| US11919847B1 (en) | Method for producing high-performance aviation fuel blendstocks from monoterpenes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |