催化轉化纖維素、半纖維素及其衍生物制備液態(tài)烷烴的研究.pdf

1、日益嚴重的環(huán)境問題迫使人類研究開發(fā)可再生清潔能源。生物質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纖維素類生物質。木質纖維素類生物質可在催化劑作用下轉化為液體燃料和高附加值化學品，有效緩解當前的環(huán)境問題和能源緊缺。近年來，木質纖維素的轉化技術受到國內(nèi)外學者的廣泛關注。隨著科學技術的發(fā)展，生物質能源展現(xiàn)出了良好的發(fā)展?jié)摿Α?br>　　本文研究了從生物質資源及其衍生物制備液態(tài)烷烴的轉化技術，所做的實驗研究如下:<

2、br>　　1.生物質衍生物糖類制備液態(tài)烷烴的研究
　　在雙相反應體系中，用一步法將葡萄糖和山梨糖醇催化轉化為液態(tài)烷烴。研究發(fā)現(xiàn)，這一反應過程要經(jīng)歷多步脫水反應，脫水反應為該轉化過程的控制步驟。在實驗中確定了較佳的反應條件: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，反應溫度T=170℃，反應氫壓P=7MPa，在這一反應條件下反應24小時后，己烷產(chǎn)率為18％。
　　2.

3、生物質秸稈制備液態(tài)烷烴的研究
　　在催化轉化玉米秸稈的反應過程中，先要將玉米秸稈水解成單糖，這樣才能進行下一步的加氫反應和脫水反應。在實驗中選用固體強酸催化劑多聚甲醛和對甲苯磺酸的共聚物對生物質秸稈進行水解。水解獲得的糖類在雙相反應體系中催化轉化，最終得到液態(tài)烷烴。通過實驗確定的較佳反應條件為:玉米秸稈用量0.1g，催化劑多聚甲醛和對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，反應溫度T=170℃，反應氫壓P=7MPa。在這一反應條件下反應24小時后的烷烴產(chǎn)率為8.3％。
　　3.生物質衍生物糠醛制備液態(tài)烷烴的研究
　　生物質衍生物糠醛和丙酮通過羥醛縮合反應制備長鏈烷烴是一種重要的生物質資源利用方式。糠醛和丙酮的反應產(chǎn)物4-(2-呋喃基)-3-丁烯-2-酮（糠叉丙酮）在雙相反應體系中脫水加氫，得到了長鏈烷烴辛烷。通過實驗確定的較佳反應條件為:反應溫度T=250℃、加氫催化劑Ir-Re