催化轉(zhuǎn)化纖維素、半纖維素及其衍生物制備液態(tài)烷烴的研究.pdf

1、日益嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題迫使人類研究開發(fā)可再生清潔能源。生物質(zhì)資源是地球上最豐富的可再生清潔能源，農(nóng)作物和林業(yè)資源中均含有大量的木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)。木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)可在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為液體燃料和高附加值化學(xué)品，有效緩解當(dāng)前的環(huán)境問(wèn)題和能源緊缺。近年來(lái)，木質(zhì)纖維素的轉(zhuǎn)化技術(shù)受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，生物質(zhì)能源展現(xiàn)出了良好的發(fā)展?jié)摿Α?br>　　本文研究了從生物質(zhì)資源及其衍生物制備液態(tài)烷烴的轉(zhuǎn)化技術(shù)，所做的實(shí)驗(yàn)研究如下:<

2、br>　　1.生物質(zhì)衍生物糖類制備液態(tài)烷烴的研究
　　在雙相反應(yīng)體系中，用一步法將葡萄糖和山梨糖醇催化轉(zhuǎn)化為液態(tài)烷烴。研究發(fā)現(xiàn)，這一反應(yīng)過(guò)程要經(jīng)歷多步脫水反應(yīng)，脫水反應(yīng)為該轉(zhuǎn)化過(guò)程的控制步驟。在實(shí)驗(yàn)中確定了較佳的反應(yīng)條件:山梨糖醇用量0.1g，催化劑Ir-ReOx/SiO2用量0.03g，催化劑HZSM-5用量0.03g，反應(yīng)溫度T=170℃，反應(yīng)氫壓P=7MPa，在這一反應(yīng)條件下反應(yīng)24小時(shí)后，己烷產(chǎn)率為18％。
　　2.

3、生物質(zhì)秸稈制備液態(tài)烷烴的研究
　　在催化轉(zhuǎn)化玉米秸稈的反應(yīng)過(guò)程中，先要將玉米秸稈水解成單糖，這樣才能進(jìn)行下一步的加氫反應(yīng)和脫水反應(yīng)。在實(shí)驗(yàn)中選用固體強(qiáng)酸催化劑多聚甲醛和對(duì)甲苯磺酸的共聚物對(duì)生物質(zhì)秸稈進(jìn)行水解。水解獲得的糖類在雙相反應(yīng)體系中催化轉(zhuǎn)化，最終得到液態(tài)烷烴。通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定的較佳反應(yīng)條件為:玉米秸稈用量0.1g，催化劑多聚甲醛和對(duì)甲苯磺酸的共聚物用量0.05g，催化劑Ir-ReOx/SiO2用量0.03g，催化劑HZSM-5用

4、量0.03g，反應(yīng)溫度T=170℃，反應(yīng)氫壓P=7MPa。在這一反應(yīng)條件下反應(yīng)24小時(shí)后的烷烴產(chǎn)率為8.3％。
　　3.生物質(zhì)衍生物糠醛制備液態(tài)烷烴的研究
　　生物質(zhì)衍生物糠醛和丙酮通過(guò)羥醛縮合反應(yīng)制備長(zhǎng)鏈烷烴是一種重要的生物質(zhì)資源利用方式。糠醛和丙酮的反應(yīng)產(chǎn)物4-(2-呋喃基)-3-丁烯-2-酮（糠叉丙酮）在雙相反應(yīng)體系中脫水加氫，得到了長(zhǎng)鏈烷烴辛烷。通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定的較佳反應(yīng)條件為:反應(yīng)溫度T=250℃、加氫催化劑Ir-Re