一种乙醇高能化利用的方法技术

本发明专利技术提供了一种乙醇高能化利用的方法。该方法以乙醇为原料，经过催化转化、除水后得到具有更高能量密度的高碳醇。该高碳醇可以用于油品添加，具有更高的能量密度和添加量。与现有高碳醇合成技术相比，本发明专利技术采用的原料为生物乙醇，存在储量丰富、环境友好、绿色无污染等优点。同时产生的高碳醇具有经济性高、利用途径广等优点。另外，此过程催化剂价格低廉、反应选择性高、稳定性好、产物容易分离，具有重要的经济价值和工业化前景。

A method of high energy utilization of ethanol

【技术实现步骤摘要】
一种乙醇高能化利用的方法
本专利技术涉及生物能源开发
，尤其涉及一种乙醇催化转化制备高碳醇的方法。
技术介绍
随着化石燃料的枯竭、环境污染的加剧和发酵技术的快速发展，乙醇作为一种新型的能源化学平台化合物引起人们的广泛重视。到2010年，乙醇的产量达到600亿升。目前大部分的乙醇主要用于油品添加，从而部分取代燃油。然而，基于安全和溶剂相容的限制，乙醇在油品中添加量有限，只能小于10％,这严重的制约了乙醇的发展和应用。与此相对应，丁醇等高碳醇具有更高的能量密度和添加比例，并且不影响现有发动机的正常运转。同时，丁醇、己醇等低分子高碳醇也是一类中间化学品，因而被广泛应用于香料添加剂、医药中间体、生命科学等众多领域，具有广泛的用途和工业化潜力。基于生物乙醇的规模化生产，将乙醇催化转化为具有更高能量密度的高碳醇具有重要的应用价值。利用乙醇转化到高碳醇仍具有较大挑战，首先乙醇脱氢反应是热力学不利的反应；其次，乙醛很活泼，其缩合反应选择性较差。目前实现乙醇的高效高能化利用的例子较少。CN107445995A利用新型的锰催化剂实现乙醇到丁醇本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种乙醇高能化利用的方法，其特征在于，以乙醇为原料，在催化剂上实现乙醇转化到更高能量密度的高碳醇产物；该方法的催化剂活性组分为A、B两种，A为铁、钴、镍、铜、钌、铑、钯、铱、铂中的一种或二种以上，B为铈、镁、锌、镧、钙、铝的一种或二种以上；于反应釜、固定床、流化床、或沸腾床反应器中反应；反应气氛为氢气、氮气、氦气、氩气中的一种或两种以上，反应温度≥120℃；A与B的摩尔比为1:100-100:1。/n

【技术特征摘要】
1.一种乙醇高能化利用的方法，其特征在于，以乙醇为原料，在催化剂上实现乙醇转化到更高能量密度的高碳醇产物；该方法的催化剂活性组分为A、B两种，A为铁、钴、镍、铜、钌、铑、钯、铱、铂中的一种或二种以上，B为铈、镁、锌、镧、钙、铝的一种或二种以上；于反应釜、固定床、流化床、或沸腾床反应器中反应；反应气氛为氢气、氮气、氦气、氩气中的一种或两种以上，反应温度≥120℃；A与B的摩尔比为1:100-100:1。


2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：催化剂制备方法为浸渍法、共沉淀法或水热合成法；浸渍法采用等体积浸渍，溶剂为水、乙醇、异丙醇中的一种或两种以上，浸渍阴干后真空干燥；共沉淀法采用氨水和/或者氢氧化钠为沉淀剂，沉淀结束后溶液pH调整为10-13；水热合成法采用模板剂，于水热釜中进行。


3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述乙醇含水量小于10wt％；所述产物高碳醇为丁醇、异己醇、正己醇、辛醇、葵醇中的一种或两种以上；产物中的水可以通过静置分层、蒸馏、分子筛吸附、氧化钙定量反应中的一种或两种以上方式除去。


4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述催化反应在反应釜中进行时，反应釜需要用氢气、氮气、氦气、氩气中的一种或两种以上置换，最后充填压力为0.1-5MPa；催化剂与反应物乙醇的重量比为1:1000-1:1之间；反应时间超过0.5小时；反应温度为150-300℃之间。


5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述催化反应在固定床、流化床或沸腾床反应器上进行时，反应气为氢气、氮气、氦气、氩气中的一种或两种以上，气体压力为0.1-10MPa；催化反应的质量空速为0.2-20h-1；反应温度为150-350℃之间。


6.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述活性组分A、B共同负载于载体上，载体为活性炭、介孔碳、氧化铝、氧化硅、碳化硅、氧化锆、二氧化钛、分子筛的一种或二种以上；活性金属的质量含量为0.5-30％；A与B的摩尔比为1:1...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞纪峰，郑明远，王婵，李新生，姜宇，赵宇，张涛，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21