催化轉(zhuǎn)化纖維素、半纖維素及其衍生物制備液態(tài)烷烴的研究.pdf

1、日益嚴(yán)重的環(huán)境問題迫使人類研究開發(fā)可再生清潔能源。生物質(zhì)資源是地球上最豐富的可再生清潔能源，農(nóng)作物和林業(yè)資源中均含有大量的木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)。木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)可在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為液體燃料和高附加值化學(xué)品，有效緩解當(dāng)前的環(huán)境問題和能源緊缺。近年來，木質(zhì)纖維素的轉(zhuǎn)化技術(shù)受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，生物質(zhì)能源展現(xiàn)出了良好的發(fā)展?jié)摿Α?br>　　本文研究了從生物質(zhì)資源及其衍生物制備液態(tài)烷烴的轉(zhuǎn)化技術(shù)，所做的實驗研究如下:<

2、br>　　1.生物質(zhì)衍生物糖類制備液態(tài)烷烴的研究
　　在雙相反應(yīng)體系中，用一步法將葡萄糖和山梨糖醇催化轉(zhuǎn)化為液態(tài)烷烴。研究發(fā)現(xiàn)，這一反應(yīng)過程要經(jīng)歷多步脫水反應(yīng)，脫水反應(yīng)為該轉(zhuǎn)化過程的控制步驟。在實驗中確定了較佳的反應(yīng)條件:山梨糖醇用量0.1g，催化劑Ir-ReOx/SiO2用量0.03g，催化劑HZSM-5用量0.03g，反應(yīng)溫度T=170℃，反應(yīng)氫壓P=7MPa，在這一反應(yīng)條件下反應(yīng)24小時后，己烷產(chǎn)率為18％。
　　2.

3、生物質(zhì)秸稈制備液態(tài)烷烴的研究
　　在催化轉(zhuǎn)化玉米秸稈的反應(yīng)過程中，先要將玉米秸稈水解成單糖，這樣才能進(jìn)行下一步的加氫反應(yīng)和脫水反應(yīng)。在實驗中選用固體強酸催化劑多聚甲醛和對甲苯磺酸的共聚物對生物質(zhì)秸稈進(jìn)行水解。水解獲得的糖類在雙相反應(yīng)體系中催化轉(zhuǎn)化，最終得到液態(tài)烷烴。通過實驗確定的較佳反應(yīng)條件為:玉米秸稈用量0.1g，催化劑多聚甲醛和對甲苯磺酸的共聚物用量0.05g，催化劑Ir-ReOx/SiO2用量0.03g，催化劑HZSM-5用

4、量0.03g，反應(yīng)溫度T=170℃，反應(yīng)氫壓P=7MPa。在這一反應(yīng)條件下反應(yīng)24小時后的烷烴產(chǎn)率為8.3％。
　　3.生物質(zhì)衍生物糠醛制備液態(tài)烷烴的研究
　　生物質(zhì)衍生物糠醛和丙酮通過羥醛縮合反應(yīng)制備長鏈烷烴是一種重要的生物質(zhì)資源利用方式?？啡┖捅姆磻?yīng)產(chǎn)物4-(2-呋喃基)-3-丁烯-2-酮（糠叉丙酮）在雙相反應(yīng)體系中脫水加氫，得到了長鏈烷烴辛烷。通過實驗確定的較佳反應(yīng)條件為:反應(yīng)溫度T=250℃、加氫催化劑Ir-Re