[发明专利]一种生物油的分离提质方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物油，尤其是涉及一种生物油的分离提质方法。

背景技术

开发生物质能源技术，降低对原油的依赖已经成为我国能源应用可持续发展的关键。生物质能源作为唯一可以转化为液体燃料的可再生能源，是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源，在整个能源系统中占有重要地位。生物质是指一切直接或间接利用绿色植物光合作用形成的有机物质，包括除化石燃料外的植物、动物和微生物及其排泄与代谢物等。生物质热裂解是生物质能源应用技术的重要方面，它能够将生物质原料，如秸秆、木屑、农产品加工废料等，转化为高品位的生物质油，生物质热裂解是指在无氧或缺氧环境下，将生物质快速加热到较高反应温度，引起大分子的分解，产生小分子气体、可凝性挥发分以及少量焦炭的过程。可凝性挥发分被快速冷却得到的可流动液体，称之为生物油。生物油具有刺激性焦味，高密度(约1200kg/m³)，酸性(pH值2.8～3.8)以及较低热值(16～21MJ/kg)。生物油成分复杂，包含酸类、醛类、酮类、呋喃类等上百种化合物。

由于生物油中含有约15％的乙酸，它会造成对储存罐、管道系统等的严重腐蚀，因此在工业上这种酸性生物油一般不适合直接作为燃料使用。而单纯地使用氢氧化钙或氢氧化钠对生物油进行中和的常规方法，会使生物油的热值进一步降低；另一方面，生物油中富含苯酚，2-甲氧基苯酚，2-甲氧基-4-甲基苯酚，2-甲氧基-4-乙基苯酚等酚类物质，均是重要的化工原料，然而，如何从生物油中将这些附加值较高的酚类物质提取出来一直是一个难题，目前并没有公开的专利予以报道。申请号为201010113843.4的中国专利申请公开一种双溶剂萃取分离生物油多联产的方法，该方法通过使用乙醚、二氯甲烷作为萃取剂，分离出生物油中的木质素组分，但无法进一步将酚类物质从木质素中分离。

一些从生物油中提取高附加值化合物的方法，在提取化合物的同时，不可避免地使生物油成为废弃物，比如将氢氧化钠溶液与生物油混合，在利用萃取剂萃取分离酚类物质。这部分废弃的生物油难于处理，造成了环境污染和额外的成本开支。其它一些精制生物油的方法，比如对生物油进行催化加氢，只能够提高生物油品质，不能获得生物油中的高附加值化学品，且成本高昂。

发明内容

本发明的目的是提供一种既可以从生物油中提取酚类物质，又能副产醋酸盐，并且可以提升生物油的品质，使生物油的酸度降低，而热值不发生明显变化的生物油的分离提质方法。

本发明包括以下步骤：

1)在生物油中加入络合剂进行络合反应，分离得到络合沉淀物；

2)在步骤1)得到的络合沉淀物中加入酸，得到酚类物质和金属盐溶液，过滤，除掉炭颗粒等杂质，得到酚类物质和金属盐的混合溶液；

3)在步骤2)所得的混合溶液中加入萃取剂，静置，溶液分成两层，上层即为酚类物质萃取相，下层即为金属盐溶液相，将酚类物质萃取相与金属盐溶液相分离，得到酚类物质和金属盐溶液。

在步骤1)中，所述络合剂的加入量按质量百分比可为生物油的2％～20％；所述在生物油中加入络合剂后可调整8≤pH值≤12，所述络合反应的温度可为70～90℃；所述络合剂可选自氧化镁、氢氧化镁、氧化钡、氢氧化钡、氧化钙、氢氧化钙、氧化铝、氢氧化铝、氧化铁、氢氧化铁等中的一种；所述分离后可将所分离的生物油通过静置分离出水相与油相，对水相进行浓缩结晶得到纯净的醋酸盐晶体，油相为精制的生物油；所述分离出水相与油相的方法，可以采用向生物油中加入分离剂，分离剂的加入量按质量百分比可为生物油的50％～200％，加速生物油中醋酸盐所在的水相与有机物所在的油相分离，所述分离剂可为水不溶性有机物，所述水不溶性有机物可选自正丁醇、异丁醇、环己烷、汽油、柴油等中的一种。

在步骤2)中，所述酸的浓度可为1.5～5mol/L，所述酸可选自盐酸、硫酸、硝酸、醋酸等中的一种；所述加入酸后可调整3.5≤pH值≤6.5。

在步骤3)中，所述萃取剂的加入量按质量百分比可为所述混合溶液的50％～100％；所述萃取剂可选自乙酸乙酯、二氯甲烷、乙酸丁酯、石油醚、二氯丁烷等中的一种。

在步骤3)完成后，可在所得的金属盐溶液中添加氢氧化钠，得到金属的氢氧化物沉淀物和钠盐溶液，可将金属的氢氧化物沉淀物再加入到步骤1)所述的生物油中利用，这样可实现金属的循环使用。

与现有技术比较，本发明具有如下突出优点：