[发明专利]生物质醇解的方法和生物质醇解油的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物质醇解的方法和一种生物质醇解油的制备方法。

背景技术

随着石油资源的日益枯竭和人们对环境保护的重视，从可再生的生物质中获取液体燃料受到越来越多的关注。传统的生物质液化制备液体燃料的方法主要有水解发酵法、快速热解法、高压水热法和溶剂溶解法。

其中，水解发酵法是通过利用纤维素酶将纤维素直接转化为乙醇燃料，该方法纤维素酶成本高，乙醇分离提纯困难。

高压水热法液化工艺由Shell公司首次研发，并正在商业化应用过程中，该液化工艺条件为：反应温度300-350℃、压力12-18MPa，反应时间5-20min，典型的产物包括45wt%的粗油、25wt%的气体（主要是CO₂）、20wt%的水，以及10wt%的不溶性有机物、醋酸和甲醇等等，该工艺适合于处理湿物料，易于大规模生产。

快速热解技术以其低的操作和安全成本而受到人们的青睐，其技术的核心是要实现生物质的快速热解、热解油气的快速冷凝、热解产物与固体半焦和热载体的快速分离，生物质快速热解油产率可以达到干基进料的80wt%，但是油品呈棕黑色，含水量15-30wt%，含酸量10-17wt%。

其中，高压水热液化和快速热解所得的生物油都是由酸、醛、醇、酯、酮、糖、苯酚、邻甲基苯酚、丁香醇、呋喃、木质素衍生取代酚、提取物衍生萜和水等组成的混合物，其组成复杂，多达数百种，因此造成生物油具有稳定性差、腐蚀性强和化学组成复杂的特点，由此给生物油的广泛应用带来极大阻碍。

溶剂溶解技术是指通过添加某些有机溶剂，有选择性地促进生物质中的纤维素、半纤维素及木质素的降解过程。目前，生物质的液化溶剂主要有苯酚、醇类和碳酸酯类，其中碳酸酯类（如碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯）在反应过程中脱水，放出CO₂，最终变成多元醇。苯酚和多元醇作溶剂时，以酸作催化剂，可以在低温常压的温和反应条件下实现生物质的良好液化，对反应设备的要求低，但是生物质液化产物与液化溶剂难以分离，所以该法更适合制备酚醛树脂和聚氨酯材料。

由此可见，目前广泛使用的各种方法都存在各种缺点和不足，因此，在现有技术的基础上开发新的生物油的制备方法将是日后研究的主攻方向。

发明内容

本发明的目的是在现有技术的基础上开发一种生物质液化率高的制备生物质油的方法。

本发明提供了一种生物质醇解的方法，该方法包括，在生物质液化催化剂存在下，在密闭条件下，将醇溶剂与生物质接触，其中，所述醇溶剂在常压下的沸点不低于所述醇溶剂与生物质接触的温度。

本发明提供了一种生物质醇解油的制备方法，该方法包括：

（1）将生物质进行醇解；

（2）将醇解得到的液化产物进行分离得到轻组分和重组分；将所述轻组分进行水汽抽提以分离出所述醇溶剂，得到抽提后的产物；将所述抽提后的产物与所述重组分混合得到混合物；

（3）在加氢精制条件下，将所述混合物和供氢化合物与加氢精制催化剂接触；

其中，步骤（1）中所述将生物质进行醇解的方法为本发明所述的生物质醇解的方法。

本发明的生物质醇解的方法生物质液化率高（最高达到83%），本发明的生物质醇解油的制备方法中生物质醇解油产率高（高达30%以上），并且制备得到的生物质醇解油具有高热值、低黏度、低酸值、水量痕迹、可与汽（柴）油完全混溶等优点，并且制备得到的生物质醇解油也可以直接作为燃料油使用。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种生物质醇解的方法，该方法包括，在生物质液化催化剂存在下，在密闭条件下，将醇溶剂与生物质接触，其中，所述醇溶剂在常压下的沸点不低于所述醇溶剂与生物质接触的温度。

按照本发明前述的方法均可实现本发明的目的，为了进一步提高本发明的生物质液化率，针对本发明，优选情况下，所述醇溶剂在常压下的沸点与所述醇溶剂与生物质接触的温度差0-170℃，优选为10-75℃，更优选为20-50℃。

按照前述技术方案，本发明所述醇溶剂的种类的可选范围较宽，针对本发明，优选所述醇溶剂为在常压下的沸点为117.7-300℃的醇，优选为沸点为176-195℃的醇。