随着化石能源的日益枯竭、温室气体排放问题的日益突显及航空燃料需求量的日益增加,生物航空煤油制备技术已成为生物质领域的研究热点。目前从油脂出发制备生物航煤的主流方法是以精炼植物油为原料的加氢脱氧技术,存在原料成本高、氢耗大等问题。针对这两个问题,以低价的低品位油脂为原料,经过水解、非临氢脱羧制备长链烷烃的技术路线近年来得到了更多的关注和发展。聚焦脂肪酸非临氢脱羧制备长链烷烃这一研究方向,本文对饱和脂肪酸的非临氢脱羧和不饱和脂肪酸的原位加氢脱羧制备长链烷烃进行了系统的研究,包括催化剂制备、催化剂考评、饱和脂肪酸非临氢脱羧反应规律的研究及不饱和脂肪酸原位加氢脱羧反应机理的研究。并在此研究基础上研发了具有高效原位加氢脱羧活性的负载型非贵金属催化剂,建立了油脂零氢耗低成本高效制备长链烷烃的新方法。本文的主要工作概括如下：首先,以月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、山嵛酸为模型物质,研究了6种非贵金属催化剂在无溶剂条件下的催化脱羧活性,对催化脱羧效果较好的Ni/C催化剂进行了一系列的表征分析,考察了Ni负载量、催化剂加量、反应温度、碳链长度对催化活性的影响。结果表明：Ni催化硬脂酸脱羧的活性优于Cu和Co。在Ni/C催化下,370℃下反应5h硬脂酸可完全转化,十七烷的选择性达80%,并且Ni/C具备很好的重复使用性能；Ni负载量和催化剂加量的增加都会促进裂解反应的发生,导致十七烷的选择性降低；提高反应温度会明显加快硬脂酸的脱羧反应速率,但对十七烷的选择性影响不大;Ni/C对不同碳链长度的饱和脂肪酸均具有较好的催化脱羧效果,在相同的反应条件下,短链的饱和脂肪酸的转化率较高,长链的饱和脂肪酸更容易发生裂解反应。其次,为了进一步降低氢耗,实现油脂零氢耗制备长链烷烃,本文对不饱和脂肪酸的原位加氢脱羧进行了研究。选用Pt/C作为催化剂,以油酸为反应物,以甲醇为供氢剂,以水作为反应介质,研究了不同甲醇的加量对油酸、硬脂酸及十八醇反应的影响,并基于实验结果讨论了供氢剂甲醇在原位加氢中的作用,提出了甲醇加量对油酸原位加氢脱羧反应的调控机理。结果表明：适量甲醇的加入大大加快了油酸脱羧反应的速率,330℃下油酸在Pt/C催化作用下反应1h得到十七烷的摩尔收率仅为6.8%,而在相同条件下向反应体系中加入5 mg甲醇时得到十七烷的摩尔收率为72.2%；在水热环境下,硬脂酸会先发生羰基加氢生成十八醇,然后十八醇重整生成十七烷；甲醇会在催化剂表面与十八醇竞争活性位点,过多的甲醇会抑制十八醇转化为十七烷,导致十七烷的摩尔收率降低；适量的甲醇通过水相重整可快速提供油酸碳碳双键饱和所需氢源而又不抑制硬脂酸脱羧。最后,为了进一步降低生物航煤的成本,研发具有高效原位加氢脱羧催化活性的非贵金属催化剂,本文制备了Ni/Al2O3、Cu/Al2O3以及不同Cu、Ni比例的Cu-Ni/Al2O3双金属催化剂,考察了其对油酸原位加氢脱羧反应的催化活性,并开展了地沟油和微藻油水解产物(脂肪酸)的原位加氢脱羧研究。结果表明：Cu-Ni/Al2O3双金属催化剂对油酸原位加氢脱羧反应的催化效果明显优于Ni/Al2O3催化剂和Cu/Al2O3催化剂,具有和贵金属催化剂相近的催化效果。不同Cu、Ni比例的Cu-Ni/Al2O3催化剂的催化活性有较大的差异,20%Cu-40% Ni/Al2O3催化剂对油酸原位加氢脱羧的催化效果最好,在催化剂与原料加量比为30%,反应温度为330℃C的条件下,反应1h后油酸、硬脂酸均已完全转化,得到十七烷的摩尔收率超过90%; Cu-Ni/Al2O3对地沟油和微藻油水解产物也具有很高的催化活性,在相同的反应条件下反应1h后,地沟油和微藻油水解产物样品中的饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸均已基本转化为相应的长链烷烃。