[发明专利]木质素油加氢脱氧制备液体燃料用催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种木质素油加氢脱氧制备液体燃料的催化剂，选用具有高比表面积的活性炭(记为AC)为载体，采用分步浸渍‑超声分散的方法制备Ru和MoO_x活性相高分散的双功能催化剂Ru‑MoO_x/AC。RuMoO_x的协同作用，在相对温和的条件下实现对木质素油有效加氢脱氧的同时抑制了碳碳链断裂，显著提高了木质素油加氢脱氧的活性和催化剂的稳定性。用于真实木质素油加氢脱氧制备高品质液体燃料可获得烃类收率为56.93％，环己醇/醚收率为18.74％，总碳氢化合物收率为75.67％。由于活性纳米粒子的高度分散，因而即便在较高温度下加氢脱氧也不易导致活性颗粒聚集而活性降低，即使Ru负载量较低时也有高的加氢脱氧活性和良好的稳定性。

技术领域：

本发明涉及可再生能源利用技术领域，具体涉及一种木质素油加氢脱氧制备液体燃料用催化剂及其制备方法和应用。

背景技术：

目前木质素是生物质的三大组分之一，一直以来被认为是制浆造纸工业和燃料乙醇生产过程中的主要障碍和关键副产物，大部分以低附加值副产物或廉价能源的利用形式被消耗，造成资源的严重浪费。木质素是自然界唯一可再生的芳香物资源，由苯丙烷结构单元通过C-O醚键和C-C键随机键合而成的无定型芳香性高聚体。可以通过化学或化学催化转化为生物燃料或己二酸等大宗化学品，对提高生物精炼厂的经济效益、能源补给、环境改善和经济增长具有重要意义。

木质素通过水解、催化氢解等方法断裂C-O和C-C连接键，得到单体或者低聚体的芳香族碎片化合物即解聚油也称木质素油。木质素油主要是丙基愈创木酚和丙基紫丁香酚和丙基对羟基苯酚单元的衍生单体和低聚体碎片，碎片中主要包含几种不同的含氧基团(C_Ar-OH,C_Ar-OCH₃,C_ArO-CH₃以及侧链上HC＝O,C-C＝O,C-O-C,-COOH及-CO-O-C)。尽管木质素油分子可用来制备生物液体燃料和高值化学品，但其油品品质较差，如含氧活性官能团多、热值低、产物复杂、稳定性差、粘度高和与化石燃料不相容等，不利于分离利用或直接作为燃料使用，需要进一步升级改质。