[发明专利]一种两步法生产微藻生物油的方法

说明书

本发明公开一种两步法生产微藻生物油的方法，涉及微藻生物油提取技术领域，以解决微藻生物油中氮含量大所导致的提质成本高的问题。该方法先提取微藻原料中微藻细胞内含有的蛋白质，获得蛋白质水溶液以及微藻渣；然后将蛋白质水溶液中的蛋白质沉淀出来分离，得到蛋白质以及水相；然后用水相调节微藻渣的固含量，得到微藻渣悬浮液；然后以微藻渣悬浮液为原料利用水热液化法生产微藻生物油。与常规水热液化法相比，该方法得到的微藻生物油中氮含量降低了40％，大大节约了后续微藻生物油提质时氢气的用量，还可以减少提质过程中催化剂中毒现象的发生，同时实现了水相的二次利用。本发明提供的两步法生产微藻生物油的方法用于微藻生物油提取中。

技术领域

本发明涉及微藻生物油提取技术领域，尤其涉及一种两步法生产微藻生物油的方法。

背景技术

微藻(Microalgae)是一类在陆地、海洋分布广泛，且光合利用度高的自养植物。由于微藻具有一定的环境“修复”能力，当以微藻为原料生产微藻生物油(Bio-oil ofMicroalgae)，能够同时达到能源生产和环境保护的目的，因此，利用微藻生产微藻生物油的方法受到了人们广泛关注。

一般来说，微藻生物油是利用热解法、水热液化法或气化法等热化学转化方法生产的；其中，水热液化法(hydrothermal liquefaction，简称为HTL)是以整个微藻为原料生产微藻生物油，虽然能够提高微藻生物油的产量，但是由于多数微藻细胞中含有大量的蛋白质，在水热液化过程中微藻细胞中含有的蛋白质会转化成氮杂环化合物，进入微藻生物油中，使得微藻生物油中氮含量较高，导致微藻生物油粘度大、化学物质不稳定、容易使提质阶段的催化剂中毒。因此，以微藻为原料采用水热液化法生产的微藻生物油，需进一步提质改性将微藻生物油中的氮脱除去才能作为高品质能源应用。

微藻生物油的提质改性过程实质上是微藻生物油中N、S、O的脱除过程，其中，微藻生物油中的氮需要经过加氢、催化裂化等环节，才能利用氢气在催化条件下将氮转化成NH₃，将氮从微藻生物油中脱除。可见，微藻生物油中的氮含量越高，氢气的用量和脱除氮的反应时间越长，因此，微藻生物油中氮的含量越高，反应成本也会提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种两步法生产微藻生物油的方法，解决微藻生物油中氮含量大所导致的提质成本高的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种两步法生产微藻生物油的方法，包括蛋白质提取步骤以及水热液化法生产微藻生物油步骤：其中，

所述蛋白质提取步骤为：提取微藻原料中微藻细胞内含有的蛋白质，获得蛋白质水溶液以及微藻渣；然后将蛋白质水溶液中的蛋白质沉淀出来，最后分离，得到蛋白质以及水相；

所述水热液化法生产微藻生物油步骤为：用所述水相调节所述微藻渣的固含量，得到微藻渣悬浮液；然后以所述微藻渣悬浮液为原料利用水热液化法生产微藻生物油。

优选的，所述蛋白质提取步骤中，获得蛋白质水溶液以及微藻渣的方法为：对所述微藻原料中的微藻细胞进行破壁，然后加入蛋白质提取液，提取所述微藻原料中破壁后的微藻细胞中的蛋白质，使所述微藻原料中破壁后的微藻细胞中的蛋白质溶解到蛋白质提取液中，形成蛋白质水溶液和微藻渣组成的混合体系；将所述混合体系中的蛋白质水溶液和微藻渣分离，得到蛋白质水溶液以及微藻渣。

较佳的，对所述微藻原料中的微藻细胞进行破壁的方法为振动磨破壁法、珠磨破壁法、酶法、微波法中的一种或几种；

较佳的，所述蛋白质提取液为pH值为9-13的NaOH水溶液、pH值为9-13的氢氧化钠和尿素的混合水溶液、pH值为9.0的tris-HCl缓冲液中的一种或多种。

优选的，所述微藻原料中破壁后的微藻细胞中的蛋白质提取温度为40℃-60℃。