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    新的催化過(guò)程可將藻類(lèi)衍生的角鯊?fù)檗D(zhuǎn)化為高質(zhì)量的運(yùn)輸燃料

    2015-04-16 02:54:57
    精細(xì)石油化工進(jìn)展 2015年4期
    關(guān)鍵詞:鯊烯異構(gòu)化烴類(lèi)

    日本東北大學(xué)的研究人員與筑波大學(xué)的同事于2015年7月25日宣布,已經(jīng)設(shè)計(jì)了一個(gè)過(guò)程,可將藻類(lèi)衍生的角鯊?fù)?,即C30藻類(lèi)衍生的支鏈烴,轉(zhuǎn)化為較小的烴類(lèi)運(yùn)輸燃料,無(wú)需經(jīng)骨架異構(gòu)化和芳構(gòu)化,借助于以二氧化鈰為載體的釕(Ru/CeO2)催化劑即可。他們的研究成果論文已發(fā)表在“ChemSusChem”雜志上。

    對(duì)于所有測(cè)試的活性催化劑,產(chǎn)品主要是正烷烷烴,支鏈烷烴幾乎沒(méi)有觀(guān)察到。這個(gè)結(jié)果是與那些藉助于固體酸催化劑達(dá)到的結(jié)果不同,藉助于固體酸催化劑,支鏈烷烴是通過(guò)異構(gòu)化的主要產(chǎn)品。

    液體烷烴,是燃料和化學(xué)品的重要組成部分,是由石油煉制得到??紤]到原油儲(chǔ)量遞減,生物質(zhì),作為可再生的有機(jī)碳資源,有望成為有前途的替代。液體烷烴的生產(chǎn)一直試圖來(lái)自木質(zhì)纖維素衍生的基質(zhì),如乙酰丙酸、呋喃化合物和纖維素。

    某些植物或微生物可產(chǎn)生純的(生物)烴類(lèi),如萜烯。一個(gè)例子是角鯊烯(2、6、10、14、18、22-六烯-2,6、10、15、19、23-六角甲基二十四烷),已有報(bào)告大量積累在A(yíng)urantiochytrium微藻類(lèi)菌株中。

    通常,生物烴類(lèi),特別是藻類(lèi)衍生的生物烴類(lèi),是有許多分支的大分子。而某些數(shù)量的角鯊烯(來(lái)自鯊魚(yú))已經(jīng)被用于化妝品,生物烴類(lèi)需要提煉成小分子,大多才能進(jìn)入其他應(yīng)用,如生物燃料。

    煉制大量烴類(lèi)的傳統(tǒng)方法通常使用固體酸,結(jié)合貴金屬催化劑,許多副反應(yīng)可以發(fā)生,如異構(gòu)化或焦炭的形成等。雖然從線(xiàn)性烷烴基原料,如石油,生產(chǎn)燃料,采用異構(gòu)化是有益的,但異構(gòu)化在有支鏈的藻類(lèi)烴類(lèi)情況下是不需要的,僅增大了反應(yīng)混合物的復(fù)雜性。

    研究業(yè)已表明,Ru/CeO2催化劑通過(guò)選擇性C—C氫解作用,可從生物烴類(lèi)生產(chǎn)小型烷烴,而無(wú)異構(gòu)化和焦炭的生成。

    這一過(guò)程的關(guān)鍵一步是選擇性C—C解離發(fā)生在內(nèi)部二次(二次鍵上),借助于二氧化鈰為載體的次納米尺寸Ru顆粒,使用氫氣來(lái)實(shí)現(xiàn)。

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