[发明专利]一种由生物质原料制备高密度燃料的方法

权利要求书

1.一种由生物质原料制备高密度燃料的方法，其特征在于：

该方法分为两步：

第一步由生物质原料制备2,5-己二酮：采用酸性水溶液、有机溶剂两相反应体系，以A/B负载型贵金属为催化剂，在反应釜中搅拌下一步直接将生物质原料转化为2,5-己二酮；

第二步由2,5-己二酮制备高密度燃料：在固定床连续式反应器的第一催化剂床层，2,5-己二酮在C/X负载金属型固体碱催化剂的催化下，通过羟醛缩合和加氢反应，获得碳数为6、12或18的含氧有机化合物中的一种、二种或三种；在固定床连续式反应器的第二催化剂床层，第一催化剂床层生成产物在D/Y负载金属型双功能催化剂的催化下，进行加氢脱氧反应，获得碳数为6、12或18的单环、双环或三环中的一种、二种或三种烃类燃料；

所述的有机溶剂为氯仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷或环己烷中的一种或两种以上混合物；

第二步第一催化剂床层中，所述C/X负载金属型固体碱催化剂中的固体碱X包括：碱土金属的氧化物MgO、CaO、SrO、BaO，稀土氧化物La₂O₃、CeO₂,镁铝水滑石，锂铝水滑石,KF/Al₂O₃,MgO-ZrO₂，碱性分子筛,碱性离子交换树脂中的一种或两种以上混合物；

所述C/X负载金属型固体碱催化剂中的金属C包括：铁、钴、镍、铜、银、钌、铑、钯、铂中的一种或两种以上；

所述C/X负载金属型固体碱催化剂采用等体积浸渍法、沉积沉淀法、共沉淀法或络合浸渍法制备，金属组分C的质量分数为1%-50%；

第二步第二催化剂床层中，所述D/Y负载金属型双功能催化剂的活性组分D为铁、钴、镍、铜、银、钌、铑、钯、铂中的一种或两种以上，载体Y为氧化硅、氧化铝、分子筛、活性炭、硅铝复合载体、酸性的金属磷酸盐中的一种或两种以上的混合物；

所述D/Y负载金属型双功能催化剂采用等体积浸渍法、沉积沉淀法或络合浸渍法制备，活性组分D的质量分数为1%-50%。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

第一步中，所述的酸性水溶液为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、甲酸或乙酸中的一种或两种以上混合物；

所述的生物质原料为原生生物质、纸制品、棉制品、纤维素、半纤维素或木质纤维素基平台化合物中的一种或两种以上混合物。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

所述的原生生物质为木材，玉米、水稻、小麦、棉花、菊芋的秸秆，棉花，菊芋块茎或玉米芯中的一种或两种以上混合物；

所述的棉制品为由棉花为原料制成的纱、线、布料或衣物中的一种或两种以上混合物；

所述的木质纤维素基平台化合物为葡萄糖、果糖、蔗糖、乳糖、菊糖、5-羟甲基糠醛、5-氯甲基糠醛或5-甲基糠醛中的一种或两种以上混合物。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

第一步中，A/B负载型贵金属催化剂，其中A为Pt、Pd、Ru、Ir、Rh、Au或Ag中的一种或两种以上混合物；B为活性炭、氧化硅、硅铝粉或氧化铝中的一种或两种以上混合物；其中A的质量负载量为0.01%-50%；

反应在间歇式反应釜中进行，所述酸性水溶液中酸的质量浓度为0.1-100%；反应温度20-180℃；氢气压力0.1-10 MPa；反应时间0.1-24小时。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：

第一步中， A的质量负载量为0.1%-10%；

反应在间歇式反应釜中进行，所述酸性水溶液中酸的质量浓度为10%-40%；反应温度为80-150 ℃；氢气压力0.1-5 MPa。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：

第一步中， A的质量负载量为1%-5%；

反应在间歇式反应釜中进行，所述酸性水溶液中酸的质量浓度为30%-40%；反应温度为80-120 ℃；氢气压力为1-3 MPa。