[發明專利]由環戊二烯和橋式雙環戊二烯催化合成液體噴氣燃料的方法

有效

• 申請號: 200710057328.7
• 申請日: 2007-05-14
• 公開（公告）號: CN101058749A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發明（設計）人: 鄒吉軍;張香文;蔣強;苗謙;王蒞;米鎮濤
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C10G50/00
• 分類號: C10G50/00;C10L1/00
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司
• 代理人: 趙敬

技術領域

本發明涉及一種由環戊二烯和橋式雙環戊二烯催化合成液體噴氣燃料的方法，屬于噴氣燃料的制備技術。

背景技術

液體噴氣燃料是為超音速戰斗機、戰略戰術導彈、火箭等飛行器提供動力的保障，高性能液體噴氣燃料具有比常規航空煤油更大的密度和體積能量，可為飛行器提供更多的推進能量，顯著提高飛行器的航速、載荷和航程。美國專利3701812，4086286和4401837公布了一種液體噴氣燃料，密度為1.037g/cm³，冰點低于-40℃，可作為噴氣燃料直接使用或作為其他燃料的高能添加劑，合成方法如下：橋式雙環戊二烯溶解在苯溶液中，在溫度260～300℃、壓力470～550psi的范圍內熱聚5～25min獲得聚合物，聚合物加氫后獲得固體，在CH₂Cl₂為溶劑、AlCl₃及HCl為催化劑的條件下異構5小時，真空精餾分離后獲得液體燃料。上述方法的缺點在于：液體燃料的冰點偏高，收率不超過30％，異構催化劑對環境污染嚴重。本發明公開一種橋式雙環戊二烯和環戊二烯為原料，通過分子篩催化聚合、加氫合成液體噴氣燃料的方法，該方法對環境友好，燃料冰點低、收率高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種由環戊二烯和橋式雙環戊二烯催化合成液體噴氣燃料的方法。該方法過程簡單，對環境友好，合成的液體燃料冰點低、收率高。

本發明是通過下述技術方案加以實現的：一種由環戊二烯和橋式雙環戊二烯催化合成液體噴氣燃料的方法，其特征在于包括以下過程：

步驟1.以環戊二烯與橋式雙環戊二烯按質量比為(0～1):1的混合物為原料，加入與原料的質量比為(0.1～0.3):1的ZSM型或Y型或絲光沸石或β型分子篩催化劑，在溫度為160～250℃，壓力為0.1～3MPa的條件下聚合反應15～36小時生成產物；所述的ZSM型分子篩包括HZSM-5、HZSM-22和HZSM-23，Y型分子篩包括HY、HUSY、HSSY、ReY、NaY，β型分子篩包括Hβ和Naβ；

步驟2.將步驟1的生成物減壓過濾，所得濾液加入蒸餾釜中，在壓力為5～10kPa、溫度為130～160℃的條件下將未反應的原料蒸出回收，由釜底獲得聚合物；

步驟3.向步驟2獲得的聚合物中加入Pd/γ-Al₂O₃或Pd/SiO₂或鈀碳加氫催化劑，加氫催化劑與聚合物的質量比為(0.03～0.10):1，其中加氫催化劑中鈀的質量百分含量為1.0％～5.0％，在氫氣壓力為0.5～5MPa、溫度為140～180℃的條件下加氫反應10～20小時制得液體噴氣燃料；

本發明的優點在于：液體噴氣燃料密度高、冰點低，收率超過70％，采用的催化劑來源方便易得，合成過程簡單，污染小。

附圖說明

圖1為本發明實施例1所制得的液體噴氣燃料的氣相色譜圖。

具體實施方式

下面的實施例體現了本發明描述的過程，但本發明并不局限于這些實施例。

實施例1

將300g環戊二烯和300g橋式雙環戊二烯及150g粒徑為0.12～0.15mm的HZSM-5分子篩加入容積為1000mL的反應釜中，攪拌速率為850rpm，在壓力為0.3MPa、溫度為190℃的條件下聚合反應20小時得到產物；

將產物減壓過濾，將濾液加入蒸餾釜中，在壓力為5kPa、溫度為130℃的條件下將未反應的原料蒸出回收，由釜底獲得聚合物451g；

將上述451g聚合物和25g?Pd/Al₂O₃加氫催化劑放入容積為1000mL的反應釜中，其中加氫催化劑中鈀的質量百分比為1.0％，攪拌速率為750rpm，在氫氣壓力為2.5MPa、溫度為160℃的條件下反應15小時，冷卻到25℃過濾獲得液體噴氣燃料443g。

采用氣相色譜對合成的液體噴氣燃料進行分析，該液體噴氣燃料是由至少三種組分構成的混合物，依據國標GB2540-81“石油產品密度測定法”的方法測定，液體噴氣燃料密度為1.037g/cm³(20℃)；依據國標GB2430-81“噴氣燃料冰點測定法”的方法測定，液體噴氣燃料冰點為-58℃；依據國標GB384-81“石油產品熱值測定法”的方法測定，液體噴氣燃料熱值為43.1MJ/kg。

實施例2