[發(fā)明專利]一種由芴制備高密度多環(huán)烴類噴氣燃料的方法

有效

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• 申請日: 2018-11-05
• 公開（公告）號: CN109382135B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁長海;張潔;汪鐳;李闖
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: B01J29/12
• 分類號: B01J29/12;B01J29/85;C10G45/54
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠(yuǎn)

本發(fā)明提出了一種由芴制備高密度多環(huán)烴類噴氣燃料的方法。在負(fù)載型分子篩催化劑作用下通過一步加氫環(huán)異構(gòu)反應(yīng)將原料芴及其衍生化合物轉(zhuǎn)化為高密度多環(huán)烴類化合物1,2?環(huán)戊烷并十氫萘或全氫非那烯，收率為40～80％，反應(yīng)液體產(chǎn)物的密度為0.92～0.98g/cm³，符合噴氣燃料的要求。本發(fā)明所述方法適用于連續(xù)固定床反應(yīng)，反應(yīng)條件溫和，并且對高密度多環(huán)烴類化合物具有較高的收率。催化劑制備工藝簡單，催化劑表現(xiàn)出優(yōu)異的活性、選擇性和穩(wěn)定性。本發(fā)明的技術(shù)方案提供了芴及其衍生化合物催化轉(zhuǎn)化制備高密度多環(huán)烴類噴氣燃料的途徑，具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高密度多環(huán)烴類噴氣燃料制備方法技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種由芴一步催化轉(zhuǎn)化制備高密度多環(huán)烴類噴氣燃料的方法。

背景技術(shù)

近年來由于環(huán)境保護(hù)的日益增強，以煤焦油為原料制取化工產(chǎn)品發(fā)展迅速。芴是煤焦油的重要組成之一，占煤焦油質(zhì)量的1％-2％，從煤焦油中分離出來的芴產(chǎn)量很大。芴的用途有限，自身價格較低廉。且隨著企業(yè)間市場競爭的加劇，商戶對芴純度的要求越來越高。一般工業(yè)芴的純度大于95％，但芴的來源不同，其含雜質(zhì)的組分不同，一般含氧芴或芴的衍生物等雜質(zhì)。從洗油中分離出來的芴已不能滿足要求，如果繼續(xù)對其進(jìn)行提純，生產(chǎn)成本過高，嚴(yán)重影響企業(yè)發(fā)展。因此，以來自焦油的粗芴為起始原料轉(zhuǎn)化為多環(huán)烴類燃料利用，具有很大的發(fā)展空間。

高密度噴氣燃料是一類具有高密度(一般為0.835g/cm³以上)、高體積熱值的噴氣燃料,主要用作噴氣發(fā)動機(jī)的專用燃料。相對普通的噴氣燃料而言，它可以提高燃料單位體積的熱值，有效增加航天飛行器所攜帶的燃料能量。隨著航空技術(shù)的發(fā)展、發(fā)動機(jī)的不斷更新?lián)Q代以及國內(nèi)外對環(huán)保要求的日益提高，使得對噴氣燃料的性能要求十分苛刻。我國的高密度噴氣燃料一般是由環(huán)烷基原油經(jīng)蒸餾、加氫精制等一系列加工工序生產(chǎn)，由于環(huán)烷基原油資源有限，不能滿足需求。因此利用煤基芴加氫合成高密度噴氣燃料有著重要的意義。

US4875992公布了一種從稠環(huán)芳烴和氫化芳烴為原料生產(chǎn)航空煤油的方法。該方法中原料是富含二環(huán)芳烴和二環(huán)氫化芳烴的油，包括輕催化循環(huán)油、燃料油、煤基油等。原料首先進(jìn)行脫硫脫氮，然后加氫處理生成環(huán)烷烴類，芳烴含量在50％以下。這一方法要求原料中含有85％-100％的二環(huán)芳烴和二環(huán)氫化芳烴，對原料的要求比較苛刻。

CN105623731公布了一種以蒽油為原料制備高密度煤基噴氣燃料的方法。該方法通過一段加氫精制、加氫產(chǎn)物油分餾、蒽油二段加氫芳烴飽和三個階段合成符合6號噴氣燃料標(biāo)準(zhǔn)的高密度煤基噴氣燃料。由于蒽油是煤焦油中280～360度的餾分，因此決定了該方法在工藝過程中相對復(fù)雜，且所需要的溫度和壓力較高，對設(shè)備和能耗提出了較高的要求。

以上這些報道的工藝技術(shù)還沒有涉及到以芴為原料制備高密度噴氣燃料的工藝。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決以上問題，本發(fā)明的目的是提供一種由芴制備高密度多環(huán)烴類噴氣燃料的方法。不僅有效地利用了煤焦油中的芴餾分，同時也提供了一種由芴制備高密度多環(huán)烴類噴氣燃料的新途徑，具有良好的工業(yè)前景。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種由芴制備高密度多環(huán)烴類噴氣燃料的方法，在負(fù)載型分子篩催化劑作用下通過一步加氫環(huán)異構(gòu)反應(yīng)將原料芴及其衍生化合物轉(zhuǎn)化為高密度多環(huán)烴類化合物1,2-環(huán)戊烷并十氫萘或全氫非那烯，反應(yīng)液體產(chǎn)物的密度為0.92～0.98g/cm³，符合噴氣燃料的要求；該方法包括催化劑的制備和芴催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)；

(1)催化劑的制備