目錄
序
前言
第1章 概述 1
1.1 生物質能及其發展 1
1.1.1 生物質能定義及概述 1
1.1.2 生物質能技術領域及應用 1
1.1.3 生物質能發展前景 6
1.2 生物質基液體燃料及其發展 10
1.2.1 生物質基液體燃料研究發展背景 10
1.2.2 生物質基乙酰丙酸及酯類燃料研究現狀 15
1.2.3 生物質基液體燃料的發展及前景 25
1.3 生物質基化學品研究 34
1.3.1 糖基化學品及其衍生物 34
1.3.2 淀粉基精細化學品 37
1.3.3 纖維素及其衍生物 45
1.3.4 半纖維素及其衍生物 50
1.3.5 木質素及其衍生物 52
參考文獻 55
第2章 生物質基乙酰丙酸的制取技術 67
2.1 生物質原料組成 67
2.1.1 纖維素 68
2.1.2 半纖維素 69
2.1.3 木質素 70
2.2 乙酰丙酸的制備方法 71
2.2.1 糠醇催化水解法 71
2.2.2 生物質直接水解法 73
2.2.3 兩種乙酰丙酸合成方法對比 75
2.3 水解原料預處理技術研究 76
2.3.1 物理法 77
2.3.2 化學法 78
2.3.3 物理化學法 80
2.3.4 生物法 81
2.4 纖維素水解技術 81
2.4.1 無機酸水解 82
2.4.2 有機酸水解 84
2.4.3 固體酸催化水解 85
2.4.4 酶水解 85
2.4.5 超臨界水解 86
2.4.6 離子液體水解 86
2.5 生物質水解制乙酰丙酸技術原理 87
2.5.1 纖維素水解為葡萄糖 87
2.5.2 葡萄糖水解制HMF 88
2.5.3 HMF轉化為乙酰丙酸 89
2.6 生物質水解制乙酰丙酸反應研究 89
2.6.1 均相催化劑催化生物質制備乙酰丙酸 89
2.6.2 固體酸催化生物質制備乙酰丙酸 91
2.6.3 有機溶劑體系中生物質制備乙酰丙酸 92
2.6.4 離子液體催化生物質制備乙酰丙酸 93
2.7 生物質水解反應動力學研究 93
2.7.1 纖維素水解反應動力學 94
2.7.2 半纖維素水解反應動力學 95
2.8 水解產物的分離和提純技術 97
2.8.1 減壓蒸餾 97
2.8.2 溶劑萃取和反應萃取 97
2.8.3 吸附與離子交換 99
2.8.4 活性炭吸附法 100
參考文獻 100
第3章 生物質基乙酰丙酸酯類燃料制取技術 108
3.1 乙酰丙酸酯化法 108
3.2 單糖及多糖制備乙酰丙酸酯技術 110
3.2.1 葡萄糖的催化轉化 110
3.2.2 果糖的催化轉化 118
3.2.3 多糖的催化轉化 123
3.3 纖維素制備乙酰丙酸酯技術 126
3.3.1 纖維素結構及性能 126
3.3.2 纖維素的催化轉化技術 130
3.4 生物質制備乙酰丙酸酯技術 138
3.4.1 生物質制備乙酰丙酸酯的研究 138
3.4.2 生物質制備乙酰丙酸酯技術路徑 139
3.5 γ-戊內酯的制備技術 145
3.5.1 乙酰丙酸(酯)加氫合成γ-戊內酯的研究 146
3.5.2 γ-戊內酯的應用研究 155
參考文獻 162
第4章 乙酰丙酸中間產物化學品制取技術 171
4.1 愈創木酚和紫丁香醇及其制取技術 171
4.1.1 愈創木酚及其制取技術 171
4.1.2 紫丁香醇及其制取技術 174
4.2　糠醛與糠醇的制取技術 175
4.2.1 糠醛及其制取技術 175
4.2.2 糠醇及其制取技術 187
4.3 5-羥甲基糠醛的制取技術 199
4.3.1 5-羥甲基糠醛合成的催化反應體系 199
4.3.2 5-HMF合成的溶劑體系 205
4.3.3 催化轉化糖類化合物合成5-HMF的反應機理 208
4.3.4 5-HMF合成的影響因素 209
4.4 甲基四氫呋喃的制取技術 211
4.4.1 甲基四氫呋喃的研究進展 212
4.4.2 不同催化劑對合成2-甲基四氫呋喃及其中間產物的影響 215
4.5 脂肪族類液體燃料 219
參考文獻 223
第5章 酯類車用替代燃料的復配技術 232
5.1 酯類柴油燃料的理化特性 232
5.1.1 互溶性與低溫流動性 234
5.1.2 霧化及蒸發性 237
5.1.3 氧化安定性 250
5.1.4 發火性與熱值 252
5.1.5 防腐性與潔凈性 258
5.2 酯類燃料動力性、經濟性和排放性 272
5.2.1 醇類復配燃料 272
5.2.2 γ-戊內酯柴油復配燃料 285
5.2.3 乙酰丙酸酯類復配燃料 290
5.3 酯類汽油燃料的理化特性 299
5.3.1 互溶性 302
5.3.2 密度 303
5.3.3 低位熱值 304
5.3.4 餾程 304
5.3.5 氧化安定性 304
5.4 酯類汽油燃料在點燃式內燃機上的使用特性 305
5.4.1 內燃機常用運行參數基本概念 305
5.4.2 混合燃料使用特性 308
5.5 酯類燃料配方技術 314
5.5.1 配方優選方法 314
5.5.2 配方優選技術 317
5.5.3 配方優選驗證 320
參考文獻 320
第6章 生物質水解轉化酯類燃料及化學品的綜合評價 323
6.1 生命周期評價理論概述 323
6.1.1 生命周期評價理論 323
6.1.2 生命周期評價的技術框架 323
6.1.3 環境、能源和經濟因素確定 324
6.1.4 生命周期分析軟件 325
6.2 生物質水解轉化酯類燃料及化學品生命周期分析 327
6.2.1 能源與環境分析 327
6.2.2 經濟性分析 343
6.3 小結 348
參考文獻 348