[发明专利]催化山梨醇合成生物汽油的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工技术领域，尤其涉及催化山梨醇合成生物汽油的方法。

技术背景

随着石化资源的枯竭，人类将面临有限资源的严峻挑战。我国是油气资源相对贫乏的国 家，近年来国际油价的不断上涨对我国经济产生了重要影响，使我国的能源安全与国家安全 也面临着相当大的压力。生物质是可再生能源中唯一可以转化为液体燃料的碳资源，通过开 发低成本的生物质制备C5、C6技术，以废弃的生物质资源合成高品质的化学品，对于实现我 国能源结构多元化、增强能源安全具有重要的意义。

水相重整(Aqueous-Phase Reforming)是催化碳水化合物制备液体烷烃的新型工艺， 其主要产物己烷、戊烷均为重要的化工溶剂，广泛用作各种油脂及植物中精油、聚丙烯的萃 取溶剂、颜料的稀释剂、精密仪器的洗涤剂，亦可以高比例地加入到车用汽油中，比传统的 乙醇汽油能效更高，适用于任何普通汽车或乙醇汽油汽车，并且不需要为此更改汽车发动机 的设计和制造专门的汽油调和设备。该工艺具有两大显著特点：反应均在液相中进行，避免 原料气化所需消耗大量的能量；反应产物烷烃可以与水相自动分离，避免了蒸馏等耗能过程， 据估计，该过程的热效率大约是碳水化合物发酵制乙醇的2倍。

但文献(George W.Huber，Randy D.Cortright，and James A.Dumesic，Renewable Alkanes by Aqueous-Phase Reforming of Biomass-Derived Oxygenates.Angew.Chem.Int.Ed.2004，43，1549 -1551.)中报道的产物，液体烷烃的分布较为单一，仅为正己烷、正戊烷，因而产品的辛烷 值较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种催化山梨醇合成具有较高总辛烷值生物汽油的方法。

为达到上述目的，本发明采取了如下技术方案：

本发明方法反应原料为：山梨醇。

本发明步骤为：

1)采用结构如下的反应装置：该反应装置的核心为微型高压浆态床4，高压氢气经入口 2进入系统，并经稳压阀1和调节阀5调节后，稳定系统压力，用电磁流量计3调节氢气的 流量，尾气的体积用湿式流量计6定量，反应完的尾气经7排出；

2)采用负载型Pt催化剂，所述负载型Pt催化剂活性组分为Pt；载体为MCM-41或 MCM-22或HZSM-5分子筛，载体的粒径为20-200目；Pt的负载量为载体质量的0.5-2％；

3)将还原后的催化剂与山梨醇水溶液混合加入到反应装置的浆态床中微型高压浆态床 中，催化剂与山梨醇的质量比为1∶5；

4)通入氢气后开始反应。反应的压力为4.0MPa-7.0MPa，反应温度为200℃-260℃， 氢气流速控制为100-500ml/min。

所述步骤2)中，负载型Pt催化剂的制备方法为：

1)筛取颗粒状20-100目的HZSM-5分子筛分子筛作为催化剂载体，于100-120℃下干燥 8-10小时；

2)将1)步骤所干燥的分子筛用饱和的柠檬酸或草酸或乳酸浸泡2小时后，干燥。

3)根据活性成分Pt与催化剂载体的质量比为0.5-2％，计算所需的氯铂酸量，将氯铂酸 浸渍到步骤2)干燥后的载体上，干燥、焙烧；

4)将步骤3)制得的产物进行还原，得到负载型铂催化剂。

本发明方法所得产物生物汽油为碳原子数大于或等于5的异构和正构烷烃。

本发明采用负载型Pt催化剂，可以取得高达80％以上的转化率和C₅₊选择性，且产物中异 构烷烃的含量较高，因而，增加了产品的总辛烷值，所得的生物汽油产品更适用于车用汽油。

附图说明

图1是本发明反应装置示意图。

附图标记说明：1.稳压阀 2.氢气入口 3.电磁流量计 4.浆态床 5.调节阀 6.湿式流量计 7.尾气出口

具体实施方式

下面结合实施例对本发明内容做进一步说明，但并不限制其实施范围。以下实施例中采 用山梨醇为反应原料。

实施例1