[发明专利]一种生物质油提质的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物质油提质的方法，特别是在超临界介质中对生物质油进行提质反应减少生物质油中重组分的方法。

背景技术

生物质是指由纤维素，半纤维素和木质素组成的高聚物，一般以纤维素为主，广泛存在于各种植物体中，是一种可再生资源。由生物质经过一定的化学处理方法能制取生物质油。生物质油因其环境友好、原料来源广泛而且可再生受到广泛重视，被认为是一种可替代化石燃料的能源资源。生物质油是一种复杂的混合物，含有酸类、酚类以及醛类等物质，还含有大量沸点高、不易挥发的重组分(质量百分含量达到30～40％)。为增强生物质油的实用性能，必须对生物质油进行提质反应，以减少生物质油中的重组份含量。常规的气固相催化反应常用于生物质油的提质，反应温度一般在400～600℃，需要较高的能耗。

发明内容

本发明针对现有生物质油提质反应温度较高的问题，提供一种在较低温度下对生物质油提质以减少生物质油中重组分的方法。

本发明提供生物质油催化提质的方法，是采用分子筛催化剂，在超临界介质中对生物质油进行提质反应；所述的催化剂为HZSM-5；所述的超临界介质为乙醇或甲醇。具体反应方法为：将生物质油、反应介质和催化剂投入高压反应釜中，将反应釜中的空气用N₂置换后密封反应釜。在压力7.5～11MPa，搅拌速度800～1200rpm，100～300℃下，反应3～5h。

本发明所述的生物质油是以水稻壳为原料，在隔绝空气条件下的高温热解油，热解温度为475℃。

本发明所述的提质反应的条件为：压力7.5～11MPa，搅拌速度800～1200rpm，100～300℃温度下反应3～5h。

本发明所述的催化剂HZSM-5中Si/Al＝10～300。

本发明所述生物质油与超临界介质的体积比为：1:5～1:25。

本发明所述催化剂与超临界介质的质量比为：1:20～1:80。

本发明方法工艺简单，操作方便，能有效的减少生物质油中的重组份，具有反应温度低的优点。

具体实施方式

实施例1(非超临界条件)

将5ml生物质油和30ml乙醇置于高压釜中，再向高压釜中加入1.5gHZSM-5(Si/Al＝22)。通N2将高压釜中的空气置换。在压力7.5MPa，搅拌速度1000rpm，100℃反应3h。分析结果表明，提质后生物质油中的重组分质量百分含量为37.9％。

实施例2(非超临界条件)

将5ml生物质油和100ml乙醇置于高压釜中，再向高压釜中加入1.5gHZSM-5(Si/Al＝22)。通N₂将高压釜中的空气置换。在压力7.8MPa，搅拌速度800rpm，218℃反应5h。分析结果表明，提质后生物质油中的重组分质量百分含量为35.1％。

实施例3(超临界条件)

将5ml生物质油和30ml乙醇置于高压釜中，再向高压釜中加入1.5gHZSM-5(Si/Al＝22)。通N₂将高压釜中的空气置换。在压力10MPa，搅拌速度1000rpm，260℃反应3h。分析结果表明，提质后生物质油中的重组分质量百分含量为15.3％。

实施例4(超临界条件)

将5ml生物质油和80ml乙醇置于高压釜中，不加催化剂。通N₂将高压釜中的空气置换。在压力10MPa，搅拌速度1000，260℃反应4h。分析结果表明，提质后生物质油中的重组分质量百分含量为26.85％。

实施例5(超临界条件)

将5ml生物质油和100ml乙醇置于高压釜中，再向高压釜中加入1.5gHZSM-5(Si/Al＝100)。通N₂将高压釜中的空气置换。在压力10MPa、搅拌速度800rpm，260℃反应5h。分析结果表明，提质后生物质油中的重组分质量百分含量为19.34％。

实施例6(超临界条件)

将5ml生物质油和80ml乙醇置于高压釜中，再向高压釜中加入1.5gHZSM-5(Si/Al＝300)。通N₂将高压釜中的空气置换。在压力11MPa，搅拌速度1000rpm，300℃反应3h。分析结果表明，提质后生物质油中的重组分质量百分含量为15.14％。

实施例7(超临界条件)