Page 25 - 《精细化工》2020年第1期

第 37 卷第 1 期 精 细 化 工 Vol.37, No.1
202 0 年 1 月 FINE CHEMICALS Jan. 2020

综论
挂式四氢双环戊二烯合成工艺研究进展

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方祝青 ，史大昕 ，黎汉生 ，吴 芹 ，矫庆泽 1,2
（1. 北京理工大学 化学与化工学院，北京 100081；2. 北京理工大学 珠海学院，广东 珠海 519088）
摘要：以双环戊二烯为原料，通过加氢、异构化两个过程得到一种高能量密度燃料——挂式四氢双环戊二烯
（exo-THDCPD）。综述了 exo-THDCPD 制备过程涉及的技术现状，包括反应原理、工艺路线、主要技术参数等
内容。重点介绍了加氢与异构化催化剂种类及制备方法、加氢与异构化工艺流程的研究进展。总结出非贵金属
合金催化剂为加氢催化剂的研究重点；延长固载化 AlCl 3 催化剂的使用寿命、提高分子筛催化剂的抗积碳能力、
降低离子液体催化剂的生产成本是异构化催化剂的 3 个研究方向；提高双功能催化剂的选择性对“一锅法”制
备 exo-THDCPD 意义重大；液相串联工艺有望实现 exo-THDCPD 的连续化工业生产。
关键词：挂式四氢双环戊二烯；加氢催化剂；异构催化剂；连续法
中图分类号：V31 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2020) 01-0011-09

Recent progress in the synthetic process of exo-tetrahydrodicyclopentadiene

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Fang Zhuqing , Shi Daxin , Li Hansheng , Wu Qin , Jiao Qingze
（1. School of Chemistry and Chemical Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China; 2. Zhuhai
School of Beijing Institute of Technology, Zhuhai 519088, Guangdong, China）
Abstract: Exo-tetrahydrodicyclopentadiene (exo-THDCPD) is a kind of high-energy density hydrocarbon
fuel, which can be prepared from dicyclopentadiene by hydrogenation and isomerization reactions. The
current research and technical status of exo-THDCPD preparation, including the reaction principle, process
route, main technical parameters and so on are summarized. The types and preparation methods of
hydrogenation and isomerization catalysts and the research progress of hydrogenation and isomerization
processes are introduced. Finally, it is pointed out that the non-noble metal alloy catalysts are the research
focus of hydrogenation catalysts. Furthermore, prolonging the life time of supported AlCl 3 catalysts,
improving the anti-coking performance of zeolite and reducing the production cost of ionic liquid catalysts
are three research directions of isomerization catalysts. Increasing the selectivity of the bi-functional
catalysts is important for the one-pot preparation of exo-THDCPD. Liquid-phase continuous-flow process is
expected to realize the continuous industrial production of exo-THDCPD.
Key words: exo-THDCPD; hydrogenation catalysts; isomerization catalysts; continuous-flow

飞行器动力源是航空航天技术的基础研究领 综合性能最好的高密度烃单质燃料。
域，动力的大小直接关系到飞行器航程、航速及载 以廉价易得的双环戊二烯（DCPD）为原料经过
荷。随着第四代、第五代战机对于隐身性能要求的 加氢反应得到桥式四氢双环戊二烯（endo-THDCPD），
提高，飞机所携带的燃料储罐体积受到限制，这对 endo-THDCPD 经过异构化过程得到目标产物 exo-
[3]
于飞行器所用燃料的能量密度、体积热值提出了很 THDCPD ，exo-THDCPD 进一步异构化可得到金
[4]
高要求。挂式四氢双环戊二烯（exo-THDCPD）具有 刚烷 。本文首先介绍了 DCPD 催化加氢，包括加氢
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能量高（39.6 MJ/L）、密度大（0.934 g/cm ）、冰点低 机理、加氢工艺流程、加氢催化剂的种类；其次，
（–79 ℃）等优点 [1-2] ，是目前用量最大、用途最广、 对 endo-THDCPD 异构过程进行介绍，重点介绍了

收稿日期：2019-02-27; 定用日期：2019-06-12; DOI: 10.13550/j.jxhg.20190154
基金项目：国家自然科学基金（21576025）
作者简介：方祝青（1994—），男，硕士生，E-mail：2120161214@bit.edu.cn。联系人：史大昕（1974—），男，讲师，E-mail：shidaxin@bit.edu.cn。