壳牌开发出新一代木质纤维素基生物燃料

2010-05-20 16:28:58 零排放汽车网-专注新能源汽车,混合动力汽车,电动汽车,节能汽车等新闻资讯 网友评论 0 条

壳牌公司研究人员于2010年5月中旬宣布，基于γ-内酯（GVL）氢化，已经开发出新一代生物燃料，γ-内酯（GVL）是从生物质衍生的碳水化合物产生的中间体，将其生成戊酸并随后进衍酯化反应即可。GVL可由木质纤维素原料进行简单的酸水解得到的乙酰丙酸经氢化而生成。

根据酯化使用的反应物，由此而产生的戊酸酯具有良好的燃料性能，戊酸酯可与汽油或柴油混合。由Jean-Paul Lange及其在壳牌公司荷兰阿姆斯特丹（Amsterdam）、英国柴郡（Cheshire）和德国汉堡（Hamburg）的同事开发的这项成果已在《Angewandte化学杂志》国际版上发表。

戊酸酯生物燃料的制取由木质纤维素原料酸水解为LA、酸氢化为GVL和戊酸（VA）构成，最后酯化为烷基（单/双）戊酸酯。这些步骤之一，GVL氢化为戊酸（VA），尚未见文献报道，但研究人员已在实验室开发成功。所有其他的步骤业已知悉，但已进行了改进，并尽可能地进行了完善。

与基础汽油相比，戊酸乙酯（EV）调合油显示出辛烷值（RON 和 MON）增大，而对性能（如腐蚀性和胶质生成）却无不利影响。EV调合油也提高了汽油密度和氧含量，降低了其挥发性（降低了蒸气压和降低E70-E120值），并且降低了其芳烃、烯烃和硫含量。

现代汽车可以使用戊酸酯生物燃料，而无需对其发动机作任何改动，现有的加油站网络也可为其分销使用。

新的燃料已经通过一系列的测试。在1次道路测试中，10个新旧车型汽车，使用了常规汽油与15％（体积）戊酸乙酯（EV）的混合物，每天行驶500KM。在总行驶距离达25万km后，未发现发动机、油箱或燃油管线有任何不利的影响。

报告中描述的多步骤过程（乙酰丙酸氢化为GVL；GVL氢化为戊酸；酯化）提供了最大的灵活性和可靠性，作者指出，对这些步骤中几个加以集合，可使该过程实现简化和强化。

乙酰丙酸（LA）可在单一反应器中在催化剂存在下，沿反应器长度采用较大的温度梯度，如从进口150℃到中部250°C，就可转化成戊酸（VA），其中，反应器底部设置有简单的铂基催化剂，在氢气流动下操作，其温度可允许从LA中选择性地汽提GVL和水。反应器中间部分装载催化剂，用于转化GVL蒸气。