专利名称：一种烃类燃料的制备方法
技术领域：
本发明涉及可再生能源制备技术领域，更具体地说，涉及一种烃类燃料的制备方法。
背景技术：
随着工业技术的快速发展，能源消耗急剧增长，能源安全和环境污染问题日益突出，相关监测机构认为，按目前的使用和开采速度，石油能源可能在50年内消耗殆尽。同时，伴随着石油能源的消耗，环境问题日益突出，例如，由汽车尾气等的过度排放所造成的空气污染是全球气候变暖、冰川融化、酸雨、气候多变及现代人类许多重大疾病的主要原因，因此，寻求可替代的绿色的可再生能源成为人类亟待解决的重大问题。以包括大豆油、玉米油，菜籽油，米糠油、动物油脂或废餐饮油等在内的油脂为原料生产的生物柴油，通常称作脂肪酸甲酯(FAMEQ或是脂肪酸乙酯(FAEh)，其可以直接作为燃料，也可以与甲醇、乙醇等混合使用，是石油燃料的一种良好的替代油品。但是，该生物柴油的含氧量和粘度均较高，长期使用会造成汽车引擎损坏等问题，限制了该生物柴油的使用领域。将油脂进行改性可以改变制备的生物燃料的相关性能，使生物燃料满足更多领域的使用要求，对新能源的开发具有重大的指导意义。目前，油脂改性主要包括以下方法(1)高温下对油脂进行裂解反应制备燃料。 (2)高温高压下对油脂进行脱氧反应制备烃类燃料。由于上述裂解反应法存在反应温度过高的缺点，因此，以脱氧反应法对油脂进行改性是当今制备生物燃料的主要方法。例如，现有技术中报道了一种油脂改性的方法，该方法以Pd为催化剂的主要活性组分，以油脂为原料，在350 600°C下进行加氢脱氧反应得到烃类燃料。与裂解反应法相比，该方法尽管在一定程度上降低了反应温度，但是反应仍需要在350 600°C的高温下进行，因此，反应温度过高，增加了成本。本发明人考虑，提供一种烃类燃料的制备方法，该方法以油脂为原料制备得到烃类燃料，制备温度较低。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种烃类燃料的制备方法，该方法以油脂为原料制备得到烃类燃料，制备温度较低。为了解决以上技术问题，本发明提供一种烃类燃料的制备方法，包括以下步骤在氢气存在下，将油脂和负载型钌基催化剂溶于有机溶剂中，使油脂在密闭的反应容器中进行加氢脱氧反应，得到烃类燃料，所述负载型钌基催化剂以TiO2作为催化剂载体。优选的，所述负载型钌基催化剂与油脂的质量比为(5 15) 100。优选的，所述加氢脱氧反应的反应温度为200 350°C。优选的，所述加氢脱氧反应的反应温度为200 250°C。优选的，氢气压力为3MPa lOMPa。
优选的，所述加氢脱氧反应的反应时间为1 17h。优选的，所述反应时间为4 10h。优选的，所述负载型钌基催化剂按照如下方法制备将煅烧处理后的TW2载体浸渍到钌源催化剂前驱体的水溶液中，干燥后煅烧，得到负载型钌基催化剂。优选的，所述钌源催化剂前驱体为氯化钌或乙酰丙酮钌。优选的，所述煅烧温度为300°C。本发明提供一种烃类燃料的制备方法，包括以下步骤在氢气存在下，将油脂和负载型钌基催化剂溶于有机溶剂中，使油脂在密闭的反应容器中进行加氢脱氧反应，得到烃类燃料，所述负载型钌基催化剂以T^2作为催化剂载体。与现有技术相比，由于本发明采用的以打02作为催化剂载体的负载型钌基催化剂的催化活性高，在钌和载体TiO2的协同作用下，降低了油脂的加氢脱氧反应的反应温度，在比较温和的条件下即实现了油脂的加氢脱氧反应，促进了中间产物醇的转化，进而提高了烃类燃料的产率。实验结果表明，本发明提供的制备方法的反应温度为200 250°C，烃类燃料产率大于90%。
图1为本发明实施例2制备的液体产物的气相色谱图；图2为本发明实施例7制备的液体产物的气相色谱图；图3为本发明实施例8制备的液体产物的气相色谱图。
具体实施例方式下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明公开了一种烃类燃料的制备方法，包括以下步骤在氢气存在下，将油脂和负载型钌基催化剂溶于有机溶剂中，使油脂在密闭的反应容器中进行加氢脱氧反应，得到烃类燃料，所述负载型钌基催化剂以TiO2作为催化剂载体。在本发明中，所述油脂为植物油和/或动物油，更优选的，选自以下成分中的一种或几种菜籽油、米糠油、玉米油、大豆油、向日葵油、大麻子油、橄榄油、椰子油、花生油、芥子油、棉子油、牛脂、猪油、鲸油和鱼油。上述油脂的主要组成为混脂肪酸甘三酯，另外还有极少量的甘三酯成分，如各种脂溶性纤维素(VA，VD, VE和VK)，色素类物质(叶绿素，类胡萝卜素等)，留醇，动植物蜡及极少量的饱和烃和不饱和烃。从结构来看，甘三酯可以认为是由一个甘油分子与三个脂肪酸分子缩合而成，生成三分子水和一个甘三酯分子，其结构如以下结构式所示，其中队、&、R3分别表示脂肪酸烃基。
权利要求
1.一种烃类燃料的制备方法，包括以下步骤在氢气存在下，将油脂和负载型钌基催化剂溶于有机溶剂中，使油脂在密闭的反应容器中进行加氢脱氧反应，得到烃类燃料，所述负载型钌基催化剂以TW2作为催化剂载体。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述负载型钌基催化剂与油脂的质量比为(5 15) 100。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述加氢脱氧反应的反应温度为 200 350O。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述加氢脱氧反应的反应温度为 200 250"C。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，氢气压力为2MPa lOMPa。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述加氢脱氧反应的反应时间为1 17h。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述反应时间为4 10h。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述负载型钌基催化剂按照如下方法制备将煅烧处理后的TW2载体浸渍到钌源催化剂前驱体的水溶液中，干燥后煅烧，得到负载型钌基催化剂。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述钌源催化剂前驱体为氯化钌或乙酰丙酮钌。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧温度为300°C。
全文摘要
本发明公开了一种烃类燃料的制备方法，包括以下步骤在氢气存在下，将油脂和负载型钌基催化剂溶于有机溶剂中，使油脂在密闭的反应容器中进行加氢脱氧反应，得到烃类燃料，所述负载型钌基催化剂以TiO2作为催化剂载体。与现有技术相比，由于本发明采用的以TiO2作为催化剂载体的负载型钌基催化剂的催化活性高，在钌和载体TiO2的协同作用下，降低了油脂的加氢脱氧反应的反应温度，在比较温和的条件下即实现了油脂的加氢脱氧反应，促进了中间产物醇的转化，进而提高了烃类燃料的产率。实验结果表明，本发明提供的制备方法的反应温度为200～250℃，烃类燃料产率大于90％。
文档编号C10G3/00GK102417824SQ20111029509
公开日2012年4月18日 申请日期2011年9月27日 优先权日2011年9月27日
发明者于彦存, 何丽敏, 吴超勇, 程海洋, 赵凤玉 申请人:中国科学院长春应用化学研究所