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      一種由木屑制備低碳烯烴的方法_2

      文檔序號:9857420閱讀:來源:國知局
      可以選自乙醚、石油醚、二氯甲烷、三氯甲烷、庚烷、己烷、環(huán)戊烷和環(huán)己烷中的至少一種。所 述醇類溶劑可以選自甘油、乙醇和甲醇中的至少一種。所述加氫反應(yīng)結(jié)束后,即可從加氫反 應(yīng)后獲得的混合物中獲得C10-C12的飽和直鏈烷烴。從所述加氫反應(yīng)后獲得的混合物中獲 得C10-C12的飽和直鏈烷烴的方式可以包括:將經(jīng)加氫反應(yīng)后獲得的混合物過濾,濾除加 氫催化劑并回收,然后除去第三溶劑。
      [0030] 根據(jù)本發(fā)明,步驟(4)中,所述裂解可以為蒸汽裂解。所述蒸汽裂解可以在蒸汽裂 解爐中進(jìn)行。優(yōu)選地,在所述蒸汽裂解爐中進(jìn)行所述蒸汽裂解的條件可以包括蒸汽裂解爐 的爐管出口溫度為710-890°C,優(yōu)選780-860°C,步驟(3)獲得的加氫反應(yīng)產(chǎn)物和水蒸汽的 質(zhì)量比為 1 : (〇. 3-1),優(yōu)選 1 : (0. 4-0. 8)。
      [0031] 步驟(4)中,從裂解產(chǎn)物中即可獲得低碳烯烴。從所述裂解產(chǎn)物中獲得低碳烯烴 的方式可以為本領(lǐng)域常用的操作方法。所述從裂解產(chǎn)物中獲得低碳烯烴的方式例如可以按 照包括如下操作順序的流程對裂解產(chǎn)物進(jìn)行分離:裂解產(chǎn)物經(jīng)過油洗塔和水洗塔分離出裂 解燃料油和裂解汽油并去除裂解氣中的酸性物質(zhì),經(jīng)壓縮后,用脫甲烷塔分離出氫氣和甲 烷,用脫乙烷塔分離出乙烯和丙烯,用脫丙烷塔分離出乙烯和丙烯,用脫丁烷塔分離出碳四 組分,將分離得到的各組分分別通過精餾塔分離得到相應(yīng)的低碳烯烴。
      [0032] 以下將通過具體的實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
      [0033] 以下實施例和對比例中:
      [0034] 步驟(1)中,混合六碳單糖(總單糖)的收率的計算方法如下:
      [0035]
      [0036] 步驟(1)中,HMF的收率的計算方法如下:
      [0037]
      [0038] 步驟(2)中,DHMF的收率的計算方法如下:
      [0039]
      [0040] 步驟(3)獲得的C10-C12的飽和直鏈烷烴的收率的計算方法如下:
      [0041]
      [0042] 步驟(4)中,各裂解產(chǎn)物的收率的計算方法如下:
      [0043]
      [0044] 實施例1
      [0045] (1)將采自家具廠的以杉木鋸末為主要成分的木屑經(jīng)過篩后獲得的20-40目的木 屑放入微波消解罐中,再向微波消解罐中加入占木屑45質(zhì)量%的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%的稀鹽 酸。開啟微波源,設(shè)定微波源的功率為3kw進(jìn)行加熱,待反應(yīng)液溫度達(dá)到100°C后攪拌反應(yīng) 20分鐘,獲得含有混合六碳單糖的溶液。將混合六碳單糖的溶液進(jìn)行濃縮、結(jié)晶、過濾和干 燥后獲得混合六碳單糖,測得混合六碳單糖(總單糖)的收率為39. 45%。
      [0046] 將1-丁基-3-甲基咪唑氯(作為溶劑)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98 %的濃硫酸(作為催化 劑)和通過上述方法獲得的混合六碳單糖加入攪拌釜中(其中濃硫酸中硫酸的含量為混合 六碳單糖的〇. 5摩爾% ),然后在攪拌條件下,在80°C下反應(yīng)3小時;取出得到的物料,加入 水和二氯甲烷并使得到的物料、水和二氯甲烷充分混合,再靜置使水相和有機(jī)溶劑相(二 氯甲烷相)分離,濃縮有機(jī)溶劑相后得到5-羥甲基糠醛(HMF),向水相中加入甲醇,使未反 應(yīng)的糖析出。經(jīng)計算,HMF的收率為82%。
      [0047] (2)將四氫呋喃(作為溶劑)、1,3, 4-三叔丁基-1,2, 4-三氮唑-5-卡賓(作為催 化劑)和步驟(1)獲得的HMF加入攪拌釜中(其中1,3, 4-三叔丁基-1,2, 4-三氮唑-5-卡 賓的用量為HMF的1. 0摩爾% ),然后在攪拌條件下,在80°C下反應(yīng)1小時;取出得到的物 料,將四氫呋喃蒸除后再用環(huán)己烷洗滌獲得的固體,再經(jīng)干燥后獲得5, 5' -二羥甲基糠偶 因(DHMF)。經(jīng)計算,DHMF的收率為89%。
      [0048] (3)將甲醇(作為溶劑)、Pd/C Η3Ρ04(作為催化劑)和步驟⑵獲得的DHMF加入 壓力釜中(其中Pd/C H3P04#Pd計的用量為DHMF的3.2摩爾%),然后用氬氣置換壓力 釜中的空氣,再向壓力釜中充入氫氣,使壓力釜中的壓力達(dá)到3. 45MPa,然后在攪拌條件下, 在200°C下反應(yīng)6小時;取出得到的物料,經(jīng)過濾除去催化劑以及蒸餾除去溶劑后獲得油狀 的C10-C12的飽和直鏈烷烴混合物。經(jīng)色譜和質(zhì)譜分析得到的該油狀的C10-C12的飽和直 鏈烷烴混合物中C10烷烴的含量、C11烷烴的含量、C12烷烴的含量、總烷烴的含量見表1。
      [0049] (4)將水蒸氣和步驟(3)獲得的C10-C12的飽和直鏈烷烴混合物按照質(zhì)量比為1 : 0.5的比例注入小型裂解模擬裝置(購自中國石油化工股份有限公司北京化工研究院)中 進(jìn)行蒸汽裂解反應(yīng),在小型裂解模擬裝置的爐管出口溫度為790°C下維持反應(yīng)40分鐘。通 過色譜檢測反應(yīng)獲得的氣相產(chǎn)物中的低碳烯烴組成,并計算各裂解產(chǎn)物的收率。各裂解產(chǎn) 物的收率見表2。
      [0050] 實施例2
      [0051] 除以下操作條件外,其他均和實施例1相同。
      [0052] 步驟(1)中,將第一溶劑換成1-烯丙基-3-甲基咪唑氯,脫水催化劑換成二氯化 鉻,反應(yīng)溫度改為l〇〇°C。
      [0053] 步驟(2)中,不使用第二溶劑,同時將縮合催化劑換成1,3, 4-三苯基-1,2, 4-三 氮唑-5-卡賓,反應(yīng)溫度改為60°C。
      [0054] HMF的收率,DHMF的收率,C10-C12的飽和直鏈烷烴混合物中C10烷烴的含量、C11 烷烴的含量、C12烷烴的含量、總烷烴的含量見表1。
      [0055] 最終獲得的低碳烯烴的組成和各裂解產(chǎn)物的收率見表2。
      [0056] 實施例3
      [0057] 除以下操作條件外,其他均和實施例1相同。
      [0058] 步驟⑴中,將第一溶劑換成1-烯丙基-3-甲基咪唑甲酸,脫水催化劑換成三氯 化鉻,反應(yīng)溫度改為120°C。
      [0059] 步驟(2)中,不使用第二溶劑,同時將縮合催化劑換成1,3, 4-三苯基-1,2, 4-三 氮唑-5-卡賓,反應(yīng)溫度改為60°C。
      [0060] 步驟⑶中,將加氫催化劑換成Pt/CsH2PW1204。,反應(yīng)溫度改為250°C,壓力釜中的 壓力改為3. 20MPa。
      [0061] 步驟(4)中,將水蒸氣和步驟(3)獲得的C10-C12的飽和直鏈烷烴混合物的質(zhì)量 比改為1 :〇. 6,將小型裂解模擬裝置的爐管出口溫度改為820°C。
      [0062] HMF的收率,DHMF的收率,C10-C12的飽和直鏈烷烴混合物中C10烷烴的含量、C11 烷烴的含量、C12烷烴的含量、總烷烴的含量見表1。
      [0063] 最終獲得的低碳烯烴的組成和各裂解產(chǎn)物的收率見表2。
      [0064] 實施例4
      [0065] 除以下操作條件外,其他均和實施例1相同。
      [0066] 步驟⑴中,將第一溶劑換成1-乙基-3-甲基咪唑磷酸甲酯,脫水催化劑換成三 氯化鋁,反應(yīng)溫度改為180°C。
      [0067] 步驟(2)中,將第二溶劑換成1-乙基-3-甲基咪唑乙酸,縮合催化劑換成 1,3, 4-三萘基-1,2, 4-三氮唑-5-卡賓,反應(yīng)溫度改為KKTC。
      [0068] 步驟⑶中,將加氫催化劑換成Pt/CsH2PW120 4。,反應(yīng)溫度改為300°C,壓力釜中的 壓力改為5. OOMPa。
      [0069] 步驟(4)中,將水蒸氣和步驟(3)獲得的C10-C12的飽和直鏈烷烴混合物的質(zhì)量 比改為1 :〇. 6,將小型裂解模擬裝置的爐管出口溫度改為820°C。
      [0070] HMF的收率,DHMF的收率,C10-C12的飽和直鏈烷烴混合物中C10烷烴的含量、C11 烷烴的含量、C12烷烴的含量、總烷烴的含量見表1。
      [0071] 最終獲得的低碳烯烴的組成和各裂解產(chǎn)物的收率見表2。
      [0072] 實施例5
      [0073] 除以下操作條件外,其他均和實施例1相同。
      [0074] 步驟(2)中,將第二溶劑換成1-乙基-3-甲基咪唑乙酸,縮合催化劑換成 1,3, 4-三萘基-1,2, 4-三氮唑-5-卡賓,反應(yīng)溫度改為KKTC。
      [0075] 步驟(3)中,將加氫催化劑換成Pt/C Ta0P04,第三溶劑換成水,反應(yīng)溫度改為 300°C,壓力釜中的壓力改為3. 45MPa。
      [0076] 步驟(4)中,將水蒸氣和步驟(3)獲得的C10-C12的飽和直鏈烷烴混合物的質(zhì)量 比改為1 :〇. 7,將小型裂解模擬裝置的爐管出口溫度改為850°C。
      [0077] HMF的收率,DHMF的收率,C10-C12的飽和直鏈烷烴混合物中C10烷烴的含量、C11 烷烴的含量、C12烷烴的含量、總烷烴的含量見表1。
      [0078] 最終獲得的低碳烯烴的組成和各裂解產(chǎn)物的收率見表2。
      [0079] 實施例6
      [0080] 除以下操作條件外,其他均和實施例1相同。
      [0081] 步驟(2)中,不使用第二溶劑,同時將縮合催化劑換成1,3, 4-三苯基-1,2, 4-三 氮唑-5-卡賓,反應(yīng)溫度改為60°C。
      [0082] 步驟(3)中,將加氫催化劑換成Pt/C Ta0P04,第三溶劑換成水,反應(yīng)溫度改為 300°C,壓力釜中的壓力改為3. 45MPa。
      [0083] 步驟(4)中,將水蒸氣和步驟(3)獲得的C10-C12的飽和直鏈烷烴混合物的質(zhì)量 比改為1 :〇. 7,將小型裂解模擬裝置的爐管出口溫度改為850°C。
      [0084] HMF的收率
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