[發明專利]生物柴油組分油及其制備方法

有效

• 申請號: 202010216067.4
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN113444542B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 閆瑞;趙紅;杜澤學
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: C10G67/14
• 分類號: C10G67/14;C10G1/00;B01J23/755;B01J23/648;C07D307/46
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 張福根;鄭特強

本發明提供一種生物柴油組分油及其制備方法，該制備方法包括：對木質纖維素基糠醛類化合物和羰基化合物進行羥醛縮合反應，得到Csubgt;8/subgt;～Csubgt;16/subgt;長鏈含氧化合物；將Csubgt;8/subgt;～Csubgt;16/subgt;長鏈含氧化合物在無反應溶劑條件下送入反應器的第一反應區進行加氫飽和；加氫飽和的產物通過反應器的第二反應區進行加氫脫氧，加氫脫氧的產物經分餾得到生物柴油組分油；其中，第一反應區的溫度為50℃～200℃，第二反應區的溫度大于第一反應區的溫度。該方法能夠實現基于生物質糖平臺化合物的催化轉化，以制備生物柴油組分油，有利于農林廢棄物的綜合利用，實現綠色可持續發展，同時通過連續加氫工藝進一步降低了生產成本，具有良好的工業應用前景。

技術領域

本發明涉及石油化工技術領域，具體涉及一種生物柴油組分油及其制備方法。

背景技術

在石油危機和溫室效應日益嚴重的背景下，作為唯一含有碳源的可再生能源——生物質是目前最具前景可用來制備烴類液體燃料來代替石油的資源。為使從化石能源經濟到碳水化合物經濟的過渡得以持續，將生物質轉化為高附加值的燃料和化學品，Dumesic工作團隊以木質纖維素水解產物糠醛為原料，先通過羥醛縮合反應延長碳鏈得到糠叉丙酮[4-(2-呋喃基)-3-丁烯-2-酮]和二糠叉丙酮[1,5-雙-(2-呋喃基)-1,4-戊二烯-3-酮]，然后加氫脫氧得到C₈直鏈烷烴和C₁₃直鏈烷烴，最終異構化得到合格的噴氣燃料組分，實現了生物質的高效利用(science,2005,308,1446-1450)。如下式I所示：

然而，由于糠醛和丙酮縮合生成的二糠叉丙酮為固體，難以直接進入管式反應器連續處理。此外，二糠叉丙酮不溶于各種烴類，僅部分溶于乙醇、丙酮等含氧溶劑中，雖然用含氧溶劑可以將二糠叉丙酮溶解，能夠使之泵送進入反應器，但加氫過程會造成含氧溶劑的加氫脫氧反應，消耗溶劑和氫氣，生成廉價的低碳烷烴；另一方面，糠叉丙酮、二糠叉丙酮等具有呋喃環和C＝C雙鍵的大共軛結構，高溫下不穩定，容易發生自聚等副反應。

此外，加氫脫氧(HDO)反應使得木質纖維素水解產物獲得更高的熱值和化學穩定性，是制備液體烴類燃料的關鍵步驟。然而，現有針對催化糖平臺類化合物制備液體烴類燃料的報道并不多，且多數直接加氫脫氧轉化，這種方式存在副反應多、催化劑易積炭失活等問題。

需注意的是，前述背景技術部分公開的信息僅用于加強對本發明的背景理解，因此它可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。

發明內容

本發明的一個主要目的在于克服上述現有技術的至少一種缺陷，提供一種生物柴油組分油及其制備方法，以解決現有糖平臺類化合物制備烴類燃料的過程中，副反應多、催化劑易失活等問題。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明提供一種生物柴油組分油的制備方法，包括：對木質纖維素基糠醛類化合物和羰基化合物進行羥醛縮合反應，得到C₈～C₁₆長鏈含氧化合物；將C₈～C₁₆長鏈含氧化合物在無反應溶劑條件下送入反應器的第一反應區進行加氫飽和；及加氫飽和的產物通過反應器的第二反應區進行加氫脫氧，加氫脫氧的產物經分餾得到生物柴油組分油；其中，第一反應區的溫度為50℃～200℃，第二反應區的溫度大于第一反應區的溫度。

根據本發明的一個實施方式，第二反應區的溫度為100℃～400℃。

根據本發明的一個實施方式，反應器還包括加熱區，加氫飽和的產物通過加熱區進行加熱后，進入第二反應區進行加氫脫氧。