【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于能源，具体涉及一种利用木质生物质制备的航空用支链双环己烷燃油及其制备方法。
技术介绍
1、能源在人类社会活动中扮演着重要角色，尤其是航空运输业变得日益普遍，急需开发高质量的航空用油。航空用油的主要成分是直链烷烃、支链烷烃、环状烷烃和芳烃。其中链状烷烃的密度和热值较低，所以需要与环状烷烃混合，以增加其密度和热值，满足高质量航空用油的要求。高密度碳氢燃料有利于增加飞机的航程和有效载荷。目前，高密度碳氢燃料主要是从石油中合成，但随着全球气候油价格不断波动，可持续的、环境友好的航空燃料越来越被期待。
2、木质纤维素作为唯一的可再生原料，在缓解能源危机和解决环境问题方面有极大的潜力。木质纤维素由40-50%纤维素、25-35%半纤维素和15-20%木质素组成。纤维素和半纤维素主要是由c5-c6碳水化合物组成，c5-c6碳水化合物脱水的产物是5-羟甲基糠醛和糠醛，是合成燃料的重要平台化合物。但是c5-c6碳水化合物的碳链太短，不足以满足高质量航空用油的要求，因此，延长c5-c6碳水化合物衍生物的链长是生产高质量航空用油的关键一步。为了高效的利用生物质全组分化合物合成高热值、高密度的高质量航空用油，本专利技术提出将纤维素与半纤维素衍生的呋喃基化合物与木素单体c-c偶联，合成双苯基呋喃化合物，再通过加氢脱氧转化为支链双环己烷，其可用作航空用油。
技术实现思路
1、本专利技术针对相关技术中存在的问题，提出了一种利用木质生物质制备支链双环己烷的方法，该方法简单、高效、绿色，可
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种利用木质生物质制备的航空用支链双环己烷燃油，其制备方法包括如下步骤：
4、1）将木素单体与纤维素或半纤维素衍生的呋喃化合物在布朗斯特碱的催化下发生c-c耦合反应，生成双苯基呋喃化合物前驱体；其反应式如下：
5、；
6、2）在烷烃溶剂存在的条件下，采用负载型金属催化剂催化步骤1）所得双苯基呋喃化合物前驱体进行加氢脱氧反应，得到所述支链双环己烷烃；其反应式如下：
7、。
8、进一步地，步骤1）中所用木素单体、纤维素或半纤维素衍生的呋喃化合物及布朗斯特碱的摩尔比为16:1:0.25-4:1:1.25。
9、进一步地，步骤1）中所述木素单体包括苯酚、愈创木酚、紫丁香酚中的任意一种。
10、进一步地，步骤1）中所述纤维素或半纤维素衍生的呋喃化合物为糠醛或5-羟甲基糠醛。
11、进一步地，步骤1）中所述布朗斯特碱包括koh、naoh、ca(oh)2、lioh中至少一种的水溶液，其浓度为1 wt%-30 wt%。
12、进一步地，步骤1）耦合反应的温度为60-120℃，搅拌速率为100-300 rpm，反应时间为4-12 h。
13、进一步地，步骤2）所述烷烃溶剂包括正己烷。
14、进一步地，步骤2）所用负载型金属催化剂与双苯基呋喃化合物前驱体的质量比为1:1。
15、更进一步地，所述负载型金属催化剂的制备包括如下步骤：
16、a）将催化剂载体采用稀硝酸浸渍1-10 h后，在60-90℃下干燥12-24 h，再在700℃下煅烧0-3 h；
17、b）将活性金属盐溶于水，加入步骤a）处理好的催化剂载体，剧烈搅拌下浸渍5-12h，然后在60-120℃下干燥12 h，再在500 ℃下煅烧3-6 h，得到所述负载型金属催化剂。
18、更进一步地，步骤a）所述催化剂载体包括活性炭、al2o3、al2o3-sio2、hzsm-5和sio2中的至少一种；所述稀硝酸的浓度为0.5-1m。
19、更进一步地，步骤b）所述活性金属盐包括ru、pt、pd、ni、co、ir和re中至少一种的硝酸盐或盐酸盐，如硝酸钯、硝酸镍、氯铱酸；
20、更进一步地，所得负载型金属催化剂中活性金属的含量为1 wt%-20 wt%。
21、更进一步地，所述负载型金属催化剂在使用前需进行预还原。其具体是将该负载型金属催化剂加入到与反应体系相同的烷烃溶剂中，充入4 mpa h2，200℃条件下还原1 h；或在该负载型金属催化剂煅烧结束后按100-300 ml/min通入5% h2/ar，在500℃的条件下还原3 h。
22、进一步地，步骤2）所述加氢脱氧反应的温度为140-220 ℃，氢气压力为2-5 mpa，搅拌速率为600 rpm，反应时间为6-18 h。
23、进一步地，所得支链双环己烷燃油含16-18个碳原子，其可以为混合物，主要包括c17、c18双环产物或c18双环产物。
24、与现有技术相比，本专利技术至少可以取得以下效益：
25、（1）本专利技术所使用的负载型金属催化剂具有较高占比的酸位点，能够有效促进呋喃环及甲氧基的c-o键活化，并在高加氢活性的金属协同下，高效催化双苯基呋喃化合物前驱体在温和的反应条件下加氢脱氧，同时其可减少亚甲基连接的c-c键在高温条件下断裂，从而高效的将双苯基呋喃化合物前驱体催化转化为支链双环己烷燃料，其收率可达到90%以上，保证了长碳链双环烷烃燃料的品质。
26、（2）本专利技术可以实现从木质纤维素到高品质航空用油的转化，其工艺简单、高效、反应条件温和、绿色环保，不仅实现了对木质纤维素全组分的升级转化，还有助于减少对化石燃料的依赖。
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1.一种利用木质生物质制备航空用支链双环己烷燃油的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种利用木质生物质制备航空用支链双环己烷燃油的方法，其特征在于，步骤1）中所用木素单体、纤维素或半纤维素衍生的呋喃化合物及布朗斯特碱的摩尔比为16:1:0.25-4:1:1.25。
3.根据权利要求1和2所述的一种利用木质生物质制备航空用支链双环己烷燃油的方法，其特征在于，所述木素单体包括苯酚、愈创木酚、紫丁香酚中的任意一种；
4. 根据权利要求1所述的一种利用木质生物质制备航空用支链双环己烷燃油的方法，其特征在于，步骤1）耦合反应的温度为60-120℃，搅拌速率为100-300 rpm，反应时间为4-12 h。
5.根据权利要求1所述的一种利用木质生物质制备航空用支链双环己烷燃油的方法，其特征在于，步骤2）所用负载型金属催化剂与双苯基呋喃化合物前驱体的质量比为1:1。
6.根据权利要求1或5所述的一种利用木质生物质制备航空用支链双环己烷燃油的方法，其特征在于，所述负载型金属催化剂的制备包括如下步骤：
8. 根据权利要求1所述的一种利用木质生物质制备航空用支链双环己烷燃油的方法，其特征在于，步骤2）所述加氢脱氧反应的温度为140-220℃，氢气压力为2-5 MPa，搅拌速率为600 rpm，反应时间为6-18 h。
9.一种如权利要求1所述方法制备的航空用支链双环己烷燃油。
...【技术特征摘要】
1.一种利用木质生物质制备航空用支链双环己烷燃油的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种利用木质生物质制备航空用支链双环己烷燃油的方法，其特征在于，步骤1）中所用木素单体、纤维素或半纤维素衍生的呋喃化合物及布朗斯特碱的摩尔比为16:1:0.25-4:1:1.25。
3.根据权利要求1和2所述的一种利用木质生物质制备航空用支链双环己烷燃油的方法，其特征在于，所述木素单体包括苯酚、愈创木酚、紫丁香酚中的任意一种；
4. 根据权利要求1所述的一种利用木质生物质制备航空用支链双环己烷燃油的方法，其特征在于，步骤1）耦合反应的温度为60-120℃，搅拌速率为100-300 rpm，反应时间为4-12 h。
5.根据权利要求1所述的一种利用木质生物质制备航空用支链双环己烷燃油的方法，其特征在于...
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