[发明专利]从固体生物质生产富含芳香烃的高级烃

权利要求书

1.一种用于由固体生物质生产高级烃的方法，所述方法包含：

a.提供含有纤维素、半纤维素和木质素的生物质固体；

b.在110℃到小于300℃范围内的温度下和在20巴到200巴范围内的压力下在水热临氢催化催化剂和氢气存在的情况下在液体消化溶剂中使所述生物质固体消化和氢化脱氧，以形成稳定的含氧烃中间产物，所述稳定的含氧烃中间产物具有至少60％的碳在具有9个或更少碳原子的分子中；和

c.在325℃到约425℃范围内的温度下使至少一部分稳定的含氧烃中间产物与沸石含量大于98％、二氧化硅与氧化铝摩尔比最多为28比1的无粘结剂的成形ZSM-5催化剂接触，产生水和富含芳香烃的高级烃流，所述高级烃流具有以所述富含芳香烃的烃流计至少50wt％的含有芳香烃的烃。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述无粘结剂的成形ZSM-5催化剂是无粘结剂的ZSM-5挤出物。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述无粘结剂的成形ZSM-5催化剂的BET表面积为300m²/g至500m²/g的范围，优选为350m²/g至450m²/g的范围。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述无粘结剂的成形ZSM-5催化剂具有小于0.15重量％的Na₂O含量，优选至多0.10重量％。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述无粘结剂的成形ZSM-5催化剂具有0.5磅/毫米或更大，优选为1磅/毫米或更大的压碎强度。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述无粘结剂的成形ZSM-5催化剂的布朗斯台德酸度为至少0.80毫摩尔/克，优选至少为0.85毫摩尔/克。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述无粘结剂的成形ZSM-5催化剂具有至少0.07cc/g的在至的宽度范围中的中孔体积。

8.根据权利要求1到7中任一项所述的方法，其中所述固体生物质为木质纤维素生物质。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，还包括(d)在含氧气体存在下，在约等于或大于390℃的温度下再生来自步骤(c)的无粘结剂的成形ZSM-5催化剂，从而产生再生催化剂，并进一步使用这种再生催化剂进行步骤(c)。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述无粘结剂的成形ZSM-5催化剂的二氧化硅与氧化铝的摩尔比为至多27比1，更优选至多26：1，甚至更优选至多25：1。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述再生进行至少10次。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中在步骤c之前，在300℃到400℃范围内的温度下借助酸性无定形硅铝氧化物催化剂使所述稳定的含氧烃中间产物中的至少一部分反应。

13.一种用于由固体生物质生产高级烃的方法，所述方法包含：

a.提供含有纤维素、半纤维素和木质素的生物质固体；

b.在110℃到小于300℃范围内的温度下和在20巴到200巴范围内的压力下在水热临氢催化催化剂和氢气存在的情况下在液体消化溶剂中使所述生物质固体消化和氢化脱氧，以形成稳定的含氧烃中间产物，所述稳定的含氧烃中间产物具有至少60％的碳在具有9个或更少碳原子的分子中；

c.在325℃到约425℃范围内的温度下使至少一部分稳定的含氧烃中间产物与沸石含量大于98％、二氧化硅与氧化铝摩尔比最多为28比1和布朗斯台德酸度至少0.80mmole/g的无粘结剂的成形ZSM-5催化剂接触，产生水和富含芳香烃的高级烃流，所述高级烃流具有以所述富含芳香烃的烃流计至少50wt％的含有芳香烃的烃；和

d.在含氧气体存在下，在约等于或大于390℃的温度下再生来自步骤(c)的无粘结剂的成形ZSM-5催化剂，从而产生再生催化剂，并进一步使用这种再生催化剂进行步骤(c)。