[发明专利]一种用生物质原料一锅法合成含有二氧戊环的液体燃料的方法

权利要求书

1.一种用生物质原料一锅法合成含有二氧戊环的液体燃料的方法，所述方法包括如下步骤：

将生物质原料加入反应器中，在反应器中加入溶剂和萃取剂环己烷，同时加入催化剂，将反应器密封，充入生物质气排空反应器内空气，然后充入0.1至15MPa的生物质气；然后升温至80-300℃，反应时间为1-72h；反应结束后冷却至室温，此时萃取剂环己烷与溶剂分层，取出萃取剂环己烷层，经过蒸馏除去环己烷后得到的产物可以作为液体燃料直接使用；

其中所述溶剂为去离子水；

所述生物质气为H₂和CO的混合气体，H₂和CO的体积比为1:1至10:1；任选地，所述生物质气可以包括或不包括CO₂气体，当包括CO₂气体时，CO₂与H₂和CO两者的总体积的体积比为1:2至1:10；

所述催化剂为负载型金属催化剂，选用Ru、Fe、Ni、Co、Pt、Rh或Pd中的至少一种作为金属活性中心，选用碳材料、金属氧化物和分子筛作为催化剂载体制备得到；所述负载型金属催化剂与生物质原料的重量比为1:10至1:1000。

2.根据权利要求1所述的合成含有二氧戊环的液体燃料的方法，其特征在于，反应器中充入2至10MPa的生物质气；然后升温至120-250℃，反应时间为2-8h。

3.根据权利要求1所述的合成含有二氧戊环的液体燃料的方法，其特征在于，反应器中充入5至6MPa的生物质气；反应时间为3-7h。

4.根据权利要求1所述的合成含有二氧戊环的液体燃料的方法，其特征在于，所述溶剂层经过滤或离心分离得到催化剂，无需进一步处理而直接重复使用。

5.根据权利要求1所述的合成含有二氧戊环的液体燃料的方法，其特征在于，所述溶剂与所述萃取剂环己烷的体积比为1:1至3:1。

6.根据权利要求5所述的合成含有二氧戊环的液体燃料的方法，其特征在于，所述溶剂与所述萃取剂环己烷的体积比为2:1。

7.根据权利要求1所述的合成含有二氧戊环的液体燃料的方法，其特征在于，所述生物质原料为纤维素、葡萄糖、果糖、木糖、甘露糖、山梨醇、木糖醇、甘露醇或甘油中的任意一种或任意几种以任意比例混合的混合物。

8.根据权利要求1所述的合成含有二氧戊环的液体燃料的方法，其特征在于，所述生物质原料为纤维素、甘油、葡萄糖和山梨醇。

9.根据权利要求1所述的合成含有二氧戊环的液体燃料的方法，其特征在于，所述作为催化剂载体的碳材料为活性炭、碳纳米纤维和碳纳米管，所述金属氧化物为氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化锌、氧化铈、氧化硅；所述负载型金属催化剂与生物质原料的重量比为1:20至1:100。

10.根据权利要求1所述的合成含有二氧戊环的液体燃料的方法，其特征在于，所述H₂和CO的体积比为2:1至8:1；任选地，所述生物质气可以包括或不包括CO₂气体，当包括CO₂气体时，CO₂与H₂和CO两者的总体积的体积比为1:2至1:7。

11.根据权利要求1所述的合成含有二氧戊环的液体燃料的方法，其特征在于，所述H₂和CO的体积比为3:1至5:1；任选地，所述生物质气可以包括或不包括CO₂气体，当包括CO₂气体时，CO₂与H₂和CO两者的总体积的体积比为1:3至1:5。

12.根据权利要求1所述的合成含有二氧戊环的液体燃料的方法，其特征在于，所述液体燃料中包括重量比分别为48％至83％的二氧戊环、9％至39％的C8至C25的烷烃和烯烃，以及2.6％至12％的C8至C25的长链单元醇。

13.一种液体燃料，其特征在于，所述液体燃料由根据权利要求1至12中任意一项所述合成方法制备得到，所述液体燃料中包括重量比分别为48％至83％的二氧戊环、9％至39％的C8至C25的烷烃和烯烃，以及2.6％至12％的C8至C25的长链单元醇。