生物质水解转化酯类燃料及化学品

《生物质水解转化酯类燃料及化学品》较为全面系统地介绍了生物质基酯类燃料及与其相关联的平台化合物(如乙酰丙酸、糠醛、糠醇、5-羟甲基糠醛等)的研究进展情况，并对酯类燃料进行综合评价。《生物质水解转化酯类燃料及化学品》共6章，包括概述、生物质基乙酰丙酸的制取技术、生物质基乙酰丙酸酯类燃料制取技术、乙酰丙酸中间产物化学品制取技术、酯类车用替代燃料的复配技术和生物质水解转化酯类燃料及化学品的综合评价等。

序
前言
第1章 概述 1
1.1 生物质能及其发展 1
1.1.1 生物质能定义及概述 1
1.1.2 生物质能技术领域及应用 1
1.1.3 生物质能发展前景 6
1.2 生物质基液体燃料及其发展 10
1.2.1 生物质基液体燃料研究发展背景 10
1.2.2 生物质基乙酰丙酸及酯类燃料研究现状 15
1.2.3 生物质基液体燃料的发展及前景 25
1.3 生物质基化学品研究 34
1.3.1 糖基化学品及其衍生物 34
1.3.2 淀粉基精细化学品 37
1.3.3 纤维素及其衍生物 45
1.3.4 半纤维素及其衍生物 50
1.3.5 木质素及其衍生物 52
参考文献 55
第2章 生物质基乙酰丙酸的制取技术 67
2.1 生物质原料组成 67
2.1.1 纤维素 68
2.1.2 半纤维素 69
2.1.3 木质素 70
2.2 乙酰丙酸的制备方法 71
2.2.1 糠醇催化水解法 71
2.2.2 生物质直接水解法 73
2.2.3 两种乙酰丙酸合成方法对比 75
2.3 水解原料预处理技术研究 76
2.3.1 物理法 77
2.3.2 化学法 78
2.3.3 物理化学法 80
2.3.4 生物法 81
2.4 纤维素水解技术 81
2.4.1 无机酸水解 82
2.4.2 有机酸水解 84
2.4.3 固体酸催化水解 85
2.4.4 酶水解 85
2.4.5 超临界水解 86
2.4.6 离子液体水解 86
2.5 生物质水解制乙酰丙酸技术原理 87
2.5.1 纤维素水解为葡萄糖 87
2.5.2 葡萄糖水解制HMF 88
2.5.3 HMF转化为乙酰丙酸 89
2.6 生物质水解制乙酰丙酸反应研究 89
2.6.1 均相催化剂催化生物质制备乙酰丙酸 89
2.6.2 固体酸催化生物质制备乙酰丙酸 91
2.6.3 有机溶剂体系中生物质制备乙酰丙酸 92
2.6.4 离子液体催化生物质制备乙酰丙酸 93
2.7 生物质水解反应动力学研究 93
2.7.1 纤维素水解反应动力学 94
2.7.2 半纤维素水解反应动力学 95
2.8 水解产物的分离和提纯技术 97
2.8.1 减压蒸馏 97
2.8.2 溶剂萃取和反应萃取 97
2.8.3 吸附与离子交换 99
2.8.4 活性炭吸附法 100
参考文献 100
第3章 生物质基乙酰丙酸酯类燃料制取技术 108
3.1 乙酰丙酸酯化法 108
3.2 单糖及多糖制备乙酰丙酸酯技术 110
3.2.1 葡萄糖的催化转化 110
3.2.2 果糖的催化转化 118
3.2.3 多糖的催化转化 123
3.3 纤维素制备乙酰丙酸酯技术 126
3.3.1 纤维素结构及性能 126
3.3.2 纤维素的催化转化技术 130
3.4 生物质制备乙酰丙酸酯技术 138
3.4.1 生物质制备乙酰丙酸酯的研究 138
3.4.2 生物质制备乙酰丙酸酯技术路径 139
3.5 γ-戊内酯的制备技术 145
3.5.1 乙酰丙酸(酯)加氢合成γ-戊内酯的研究 146
3.5.2 γ-戊内酯的应用研究 155
参考文献 162
第4章 乙酰丙酸中间产物化学品制取技术 171
4.1 愈创木酚和紫丁香醇及其制取技术 171
4.1.1 愈创木酚及其制取技术 171
4.1.2 紫丁香醇及其制取技术 174
4.2 糠醛与糠醇的制取技术 175
4.2.1 糠醛及其制取技术 175
4.2.2 糠醇及其制取技术 187
4.3 5-羟甲基糠醛的制取技术 199
4.3.1 5-羟甲基糠醛合成的催化反应体系 199
4.3.2 5-HMF合成的溶剂体系 205
4.3.3 催化转化糖类化合物合成5-HMF的反应机理 208
4.3.4 5-HMF合成的影响因素 209
4.4 甲基四氢呋喃的制取技术 211
4.4.1 甲基四氢呋喃的研究进展 212
4.4.2 不同催化剂对合成2-甲基四氢呋喃及其中间产物的影响 215
4.5 脂肪族类液体燃料 219
参考文献 223
第5章 酯类车用替代燃料的复配技术 232
5.1 酯类柴油燃料的理化特性 232
5.1.1 互溶性与低温流动性 234
5.1.2 雾化及蒸发性 237
5.1.3 氧化安定性 250
5.1.4 发火性与热值 252
5.1.5 防腐性与洁净性 258
5.2 酯类燃料动力性、经济性和排放性 272
5.2.1 醇类复配燃料 272
5.2.2 γ-戊内酯柴油复配燃料 285
5.2.3 乙酰丙酸酯类复配燃料 290
5.3 酯类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 低位热值 304
5.3.4 馏程 304
5.3.5 氧化安定性 304
5.4 酯类汽油燃料在点燃式内燃机上的使用特性 305
5.4.1 内燃机常用运行参数基本概念 305
5.4.2 混合燃料使用特性 308
5.5 酯类燃料配方技术 314
5.5.1 配方优选方法 314
5.5.2 配方优选技术 317
5.5.3 配方优选验证 320
参考文献 320
第6章 生物质水解转化酯类燃料及化学品的综合评价 323
6.1 生命周期评价理论概述 323
6.1.1 生命周期评价理论 323
6.1.2 生命周期评价的技术框架 323
6.1.3 环境、能源和经济因素确定 324
6.1.4 生命周期分析软件 325
6.2 生物质水解转化酯类燃料及化学品生命周期分析 327
6.2.1 能源与环境分析 327
6.2.2 经济性分析 343
6.3 小结 348
参考文献 348