[發明專利]掛式四氫雙環戊二烯的制備方法

有效

• 申請號: 200710018682.9
• 申請日: 2007-09-18
• 公開（公告）號: CN101121632A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發明（設計）人: 劉昭鐵;呂劍;王偉;杜詠梅;劉忠文
• 申請（專利權）人: 西安近代化學研究所;陜西師范大學
• 主分類號: C07C13/61
• 分類號: C07C13/61;C07C5/13;B01J29/80
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責任公司
• 代理人: 申忠才

技術領域

本發明屬于液體燃料技術領域，具體涉及到掛式四氫雙環戊二烯的制備方法。

背景技術

高密度烴燃料是指密度大于0.8g/cm³的燃料，其形態可以是液體也可以是固體，組成可以是純組分也可以是多種烴類的混合物，按燃料的來源及其密度可分為大比重煤油、合成多環烴類燃料、高張力籠狀燃料和添加納米級添加劑的膠體燃料，其密度范圍分別為0.8～0.9g/cm³、0.9～1.0g/cm³和大于1.0g/cm³。掛式四氫雙環戊二烯的分子式為C₁₀H₁₆，分子量為132.2，化學結構式為：

掛式四氫雙環戊二烯是一種高密度、高穩定性、高燃燒熱的燃料，是現代超音速飛行器的理想燃料，也是目前應用范圍最廣、用量最大、綜合性能最好的高密度烴燃料。它既可單獨使用，也可作為稀釋劑或添加劑和其它燃料混合組成新的高密度烴燃料。

目前掛式四氫雙環戊二烯主要是通過雙環戊二烯加氫得到橋式四氫雙環戊二烯，再將橋式四氫雙環戊二烯異構化而得到。雙環戊二烯的加氫大多采用間歇式反應釜進行，也可以通過連續催化加氫裝置得到產品橋式四氫雙環戊二烯。在雙環戊二烯的加氫工藝中，所采用的催化劑大多為金屬催化劑，催化效果較好。代表性的是鈀碳催化劑和雷尼鎳催化劑，但鈀碳催化劑價格比較昂貴，而雷尼鎳催化劑制備過程比較復雜，所需反應壓力較高。

橋式四氫雙環戊二烯是合成掛式四氫雙環戊二烯的中間體，也是掛式四氫雙環戊二烯的異構體。目前合成掛式四氫雙環戊二烯主要是用無水三氯化鋁作為催化劑對橋式四氫雙環戊二烯進行異構化來得到。無水三氯化鋁催化反應轉化率高，選擇性好，反應容易進行，但高聚物生成量大，催化劑用量大，壽命短，難以再生，并且與產物中重組分生成絡合物不能進行回收，催化劑不能再生，生成大量廢棄物，后處理需要堿中和，產品分離及精制困難，對環境污染大。也有人利用分子篩或固體超強酸在200℃以上通過對橋式四氫雙環戊二烯的異構化得到掛式四氫雙環戊二烯，但反應溫度太高，能耗大，并且金剛烷含量大，產品精制比較困難。

從原料雙環戊二烯得到產品掛式四氫雙環戊二烯需要獨立的兩步反應，該操作過程復雜，成本大，能源消耗高。本發明的發明人發明了《一步制備掛式四氫雙環戊二烯的方法》專利申請號為200710018299.3，是一種一步法直接由原料雙環戊二烯制備得到掛式四氫雙環戊二烯的方法，解決了上述的問題，但是掛式四氫雙環戊二烯的收率不高，有待于進一步的改進。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服上述制備掛式四氫雙環戊二烯制備方法的缺點，將原料雙環戊二烯加氫得到產品橋式四氫雙環戊二烯，無須分離直接進行異構化，將加氫反應和異構化反應合二為一，提供一種雙環戊二烯轉化率高、掛式四氫雙環戊二烯選擇性高、操作簡單、環境污染小、能耗低、收率高的制備掛式四氫雙環戊二烯的方法。

解決上述技術問題所采用的技術方案包括下述步驟：

1、配制金屬鹽水溶液

按常規方法將二氯化鈀配制成重量濃度為10％的二氯化鈀水溶液，氯鉑酸配制成重量濃度為10％的氯鉑酸水溶液，三氯化銠配制成重量濃度為10％的三氯化銠水溶液，硝酸鎳配制成重量濃度為30％的硝酸鎳水溶液。

2、制備負載型催化劑

將硅鋁比為20～80的Hβ分子篩、硅鋁比為3～6的稀土Y分子篩、硅鋁比為10～40的超穩稀土Y分子篩、硅鋁比為10～40的超穩Y分子篩、硅鋁比為3～6的HY分子篩、硅鋁比為3～6氫型稀土Y分子篩中的任意一種分子篩，以及γ型三氧化二鋁或二氧化硅裝入不同燒瓶中，在每個燒瓶中按每克載體加入重量濃度為10％的二氯化鈀水溶液或重量濃度為10％的氯鉑酸水溶液或重量濃度為10％的三氯化銠水溶液或重量濃度為30％的硝酸鎳水溶液，每克載體加入量按下式計算：

M=a1-a÷W÷A---(2)]]>