[发明专利]多级孔分子筛在制备环戊二烯及JP-10航空燃料工艺中的应用

权利要求书

1.酸催化剂在1,3-环戊二醇脱水制备环戊二烯中的应用，其特征在于，所述酸催化剂为多级孔分子筛；

所述多级孔分子筛为具有多级孔结构的H-ZSM-5、H-β、H-Y、H-USY、La-Y、H-MOR分子筛，磺酸化的SBA-15、MCM-41，Ti-SBA-15，Ti-MCM-41，Zr-MCM-41，Zr-SBA-15中的一种或二种以上；

所述多级孔结构包括微孔和介孔。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述多级孔结构还包括大孔。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：

酸催化剂的质量与脱水反应的底物溶液质量的比值在0.01％-20％之间。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：

所述具有多级孔结构的分子筛，是将本体分子筛进行后处理获得；

后处理方法包括：酸处理、碱处理、水热处理和氟化物处理中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：

所述酸处理包括以下步骤：

将分子筛加入到0.001-0.2mol/L的酸溶液中，在20-100℃下搅拌0.1-10小时，经洗涤、过滤、干燥、焙烧即可制备出酸处理的多级孔分子筛；

其中，分子筛与酸溶液的质量比范围在0.001-1之间；酸的种类为硝酸、盐酸、草酸、醋酸、丁二酸、柠檬酸中的一种或两种以上混合物；干燥的温度在60-120℃之间，焙烧的温度为200-700℃之间；

所述碱处理包括以下步骤：

将分子筛加入到0.001-0.2mol/L的碱溶液中，在0-90℃下搅拌0.1-10小时，经洗涤、过滤、干燥、焙烧即可制备出碱处理的多级孔分子筛；

其中，分子筛与碱溶液的质量比范围在0.001-1之间；碱的种类为氨水、NaOH、KOH、Na₂CO₃、(NH₄)₂CO₃中的一种或两种以上混合物；干燥的温度在60-120℃之间，焙烧的温度为200-700℃之间；

所述水热处理包括以下步骤：

将分子筛与0.01-2.0mol/L NH₄⁺盐溶液进行离子交换，形成铵型分子筛；然后在400-900℃下，通入水蒸气进行处理0.1-10小时，即可制备出水热处理的多级孔分子筛；

其中，分子筛与NH₄⁺盐溶液的质量比范围在0.001-1之间；NH₄⁺盐溶液为氯化铵、硫酸铵、硝酸铵中的一种或两种以上混合物；

所述氟化物处理包括以下步骤：

将分子筛加入到0.001-0.2mol/L的氟化物溶液中，在0-100℃下搅拌0.1-10小时，经洗涤、过滤、干燥、焙烧即可制备出氟化处理的多级孔分子筛；

其中，分子筛与碱溶液的质量比范围在0.001-1之间；氟化物的种类为HF、NH₄F中的一种或两种以上混合物；干燥的温度在60-120℃之间，焙烧的温度为200-700℃之间。

6.酸催化剂在糠醇制备JP-10航空燃料工艺中的应用，其特征在于，所述酸催化剂为权利要求1-6任一项所述的多级孔分子筛。

7.糠醇制备JP-10航空燃料的工艺方法，其特征在于，包括六个反应步骤：

反应一为糠醇溶液在碱催化剂或不添加催化剂的条件下，经重排反应制备羟基环戊烯酮；

反应二为羟基环戊烯酮在加氢催化剂催化下与氢气反应制备1,3-环戊二醇；

反应三为酸催化剂催化1,3-环戊二醇脱水制备环戊二烯；

反应四为环戊二烯经D-A反应生成双环戊二烯；

反应五为双环戊二烯加氢生成桥式四氢双环戊二烯；

反应六为桥式四氢双环戊二烯异构化生成挂式四氢双环戊二烯；

反应六中，桥式四氢双环戊二烯的异构化反应的催化剂为权利要求1-6任一项所述的多级孔分子筛，催化剂的质量与反应底物溶液质量的比值为0.01％-50％。