[發明專利]一種高碳烴的制備方法

有效

• 申請號: 201410023771.2
• 申請日: 2014-01-20
• 公開（公告）號: CN103756715A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 劉運權;呂東燦
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: C10G3/00
• 分類號: C10G3/00
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

技術領域

本發明涉及液體高碳烴，尤其是涉及一種高碳烴的制備方法。

背景技術

隨著傳統化石燃料儲量的急劇減少和經濟發展對能源需求的不斷增加，尋找新的非化石能源已成為各國研究的焦點。液體燃料因其具有密度大、便于運輸、能直接用于現有發動機設備等優點而越來越受到重視。目前，由生物質制備液體燃料的方法主要有生物化學法、熱化學法、化學催化法等。其中，生物化學法是通過微生物發酵的方式獲得乙醇，但發酵時間長、總的碳利用率低、且后續濃縮消耗能量大。熱化學法是先將生物質熱解得到生物油，生物油再經精制提質制得烴類液體燃料；但由于生物油本身成分復雜，酸值高，粘度大，含氧量高，造成后續處理成本高。化學催化法主要以美國威斯康辛大學Dumesic研究小組為代表，是在金屬催化劑的作用下以山梨醇為原料制備可得到C₆～C₉的烴類，但反應過程復雜，且催化劑昂貴、反應溫度較高（＞300℃），導致能耗高，規模化生產尚不可行。美國專利US5516960提出，在溫和條件下以山梨醇、氫碘酸、亞磷酸和水反應可制得高碳烴類產品，但該方法得到的產品中鹵代烴較多，且反應產物油相呈深棕色或黑色，必須以鋅單質與油相中的碘單質反應方可脫色，而生成的碘化鋅毒性大且溶于有機溶劑，導致引入了新的雜質至烴類組分。有鑒于此，尚需要開發其它更為經濟、有效的方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高碳烴的制備方法。

本發明的具體步驟如下：

將多元醇、碘化氫和亞磷酸混合，然后與乙酸、去離子水一起投入反應容器，進行加熱回流反應，然后降溫，經離心分離，得上層油相，即為液體高碳烴，下層水相可返回反應系統重復使用。

所述多元醇、氫碘酸和亞磷酸的摩爾比分別為5%～20%、5%～40%、40%～80%；所述多元醇可選自木糖醇、山梨醇、甘露醇等中的至少一種；所述乙酸與去離子水的質量比可為1∶（0.2～9），所述乙酸、去離子水的總質量與整個反應體系質量比可為1∶（1.5～5）；所述加熱回流反應的溫度可為115℃～130℃，加熱回流反應的時間可為2～20h；所述液體高碳烴是含碳數為C₁₀～C₁₈的不飽和液態烴。

所述水相經分離后可回流返回反應系統進行反應。

本發明具有以下突出優點：

1)所選用的多元醇可以為五碳醇（如木糖醇）和六碳醇（如山梨醇），由于這兩種醇都可以通過生物質水解時伴隨耦合加氫得到，故多元醇可作為生物質轉化為液體燃料的平臺化合物。

2）在制備高碳烴過程中，反應條件較溫和，反應溫度一般不高于130℃，且在常壓下進行。因此反應過程能耗低。

3）使用一定量的乙酸加入反應系統，能使反應產生的碘單質最大限度地存在于水相。這樣得到的油相為透明、澄清的黃色液體，且黏度較低，避免了后續復雜的油相除碘或脫色等工藝步驟；此外，存在于水相中的碘單質經亞磷酸還原后，可最大限度地回收，然后重新進入反應系統，增加了碘的利用率。

4）反應后水相重新返回反應系統，增加了反應物的利用率。尤其是亞磷酸能不斷地將存在于水相中的碘單質轉化為氫碘酸，使氫碘酸循環使用，大大減少了氫碘酸的投入，降低了生產成本。

附圖說明

圖1為本發明實施例的原理圖。

圖2為本發明實施例1制備的高碳烴的質譜圖。在圖2中，橫坐標為時間（min），縱坐標為各物質的豐度。乙酸與去離子水質量比為1∶0.3，反應時間為10h。

具體實施方式

實施例1