木质纤维素衍生物合成高密度燃料组分的研究

发布时间：2020-12-08 08:29

　　高密度燃料具有高密度、高体积热值,在火箭、导弹等航空航天领域有着广泛的应用。随着化石燃料的日益消耗以及环境问题日益严峻,利用可再生资源—生物质制备高密度碳氢燃料受到研究者的广泛关注。本文用木质纤维素水解得到的平台化合物为原料,通过C-C偶联反应（烷基化反应、Aldol反应、Diels-Alder反应）和加氢脱氧反应制备了生物质单支链单环燃料、多支链单环燃料、多环烷烃燃料,并测定了这些燃料的性质。研究了芳香族含氧化合物（苯甲醚、愈创木酚、苯酚）和呋喃醇（糠醇、5-羟甲基糠醛）的烷基化反应,后经加氢脱氧制得单支链单环燃料,主要包括不同催化剂、原料配比和加料方式对该反应的影响。FeCl₃催化剂对苯甲醚、愈创木酚和糠醇的反应表现出较高的催化活性和目标产物选择性,而对苯酚和糠醇的反应,AlCl₃是最好的催化剂。目标产物的选择性随着芳香族含氧化合物/呋喃醇比例的增大而提高。采用半连续的加料方式提高了原料芳香族含氧化合物的转化率和目标产物的选择性。用5-羟甲基糠醛代替糠醇时,选择性几乎达到100%,但反应较慢,需要更长的时间才能达到完全转化。加氢脱氧后可得... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 文献综述
    1.1 高密度碳氢燃料综述
    1.2 高密度碳氢燃料合成方法
        1.2.1 石油基高密度碳氢燃料合成方法
        1.2.2 生物质高密度碳氢燃料合成方法
    1.3 石油基高密度燃料的合成
        1.3.1 多环高密度燃料
        1.3.2 金刚烃燃料
        1.3.3 高张力笼状燃料
    1.4 生物质高密度燃料的合成
        1.4.1 萜烯类高密度燃料
        1.4.2 木质纤维素类高密度燃料
    1.5 酸性催化剂简介
        1.5.1 分子筛催化剂
        1.5.2 双功能催化剂
    1.6 本文工作思路
第2章 芳香族含氧化合物与呋喃醇烷基化反应制备单支链环烷烃燃料
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料和设备
        2.2.2 实验方法和产物分析
        2.2.3 燃料性能评价
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 苯甲醚和糠醇的烷基化反应
        2.3.2 愈创木酚和糠醇的烷基化反应
        2.3.3 苯酚和糠醇的烷基化反应
        2.3.4 芳香族含氧化合物和5-羟甲基糠醛的烷基化反应
        2.3.5 加氢脱氧制备单支链环烷烃燃料
    2.4 小结
第3章 异佛尔酮与呋喃醛Aldol反应制备多支链环烷烃燃料
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料和设备
        3.2.2 加氢脱氧催化剂的制备
        3.2.3 实验方法和产物分析
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 异佛尔酮与糠醛的Aldol反应
        3.3.2 异佛尔酮和5-羟甲基糠醛的Aldol反应
        3.3.3 加氢脱氧反应制备多支链环烷烃燃料
    3.4 小结
第4章 双环戊二烯与2-甲基呋喃Diels-Alder反应制备多环烷烃燃料
    4.1 引言
    4.2 实验
        4.2.1 实验原料和设备
        4.2.2 实验方法和产物分析
    4.3 结果和讨论
        4.3.1 双环戊二烯和2-甲基呋喃的Diels-Alder反应
        4.3.2 加氢脱氧制备多环烷烃燃料
    4.4 小结
第5章 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]第九章 生物质催化转化[J]. 刘海超,李宇明.  工业催化. 2016(06)
[2]航天推进用高密度液体碳氢燃料:合成与应用[J]. 邹吉军,郭成,张香文,王莅,米镇涛.  推进技术. 2014(10)
[3]高密度烃燃料合成进展[J]. 邹吉军,张香文,王莅,米镇涛.  化学推进剂与高分子材料. 2008(01)
[4]高密度液体碳氢燃料合成及应用进展[J]. 邹吉军,张香文,王莅,米镇涛.  含能材料. 2007(04)
[5]合成高密度烃类燃料研究进展[J]. 熊中强,米镇涛,张香文,邢恩会.  化学进展. 2005(02)
[6]桥式四氢双环戊二烯异构化反应的研究[J]. 熊中强,米镇涛,张香文.  石油化工. 2004(03)
[7]室温离子液体中双环戊二烯加氢以及金刚烷合成[J]. 顾彦龙,杨宏洲,邓友全.  石油化工. 2002(05)
[8]巡航导弹用高密度烃类燃料[J]. 张香文,米镇涛,李家玲.  火炸药学报. 1999(04)



本文编号：2904788