[发明专利]生物燃油的制备方法

说明书

本发明涉及生物燃油制备领域，公开了一种生物燃油的制备方法，其中，该方法包括在催化剂的存在下，使木质纤维素原料降解得到含醛基的化合物，并将所述含醛基的化合物与低级脂肪醇反应得到生物燃油。该方法可以通过一锅法制取生物燃油，降低了生产成本，同时解决在制备生物燃料过程中操作繁琐的问题。

技术领域

本发明涉及生物燃油制备领域，涉及一种生物燃油的制备方法，具体涉及一种用木质纤维素原料制备生物燃油的方法。

背景技术

利用石油、煤等化石燃料加工形成的燃油具有容易利用提取、加工的有点。但是，化石燃料具有不可再生及资源有限的局限性。因而，利用可再生的生物质具有广泛的应用前景。

生物质作为一种来源广泛可再生的清洁能源，随着能源与环境问题的日益加重，越来越受到人们的重视。当前，通过发酵将蔗糖转化为乙醇，然后通过蒸馏提取用作生物燃料的燃料乙醇。燃料乙醇或添加部分燃料乙醇的汽油或柴油具有很好的降低排气污染的作用；同时，又可以部分替代化石燃料。但是，在整个燃料乙醇的加工和生产过程中，需要发酵和蒸馏，因此需要消耗非常多的化石燃料或植物燃料才能生产出燃料乙醇。因此，燃料乙醇存在价格高、生产过程耗能大的缺点，有必要研究新的有效方法将生物质转化为车用燃油。

生物质通过直接液化过程转化成液体燃料，可有效的提高生物质的利用率，其中工艺路线与催化剂的选择是液化过程中不可或缺的部分。Dumesic及其合作伙伴在Nature(447(2007)982)上提出将果糖转换为HMF，再转换成一系列呋喃环取代物及四氢呋喃化合物。Z.Conrad Zhang，Haibo Zhao在“Metal Chlorides in Lonic Liquid SolventsConvert Sugars to 5-Hydroxymethylfurfural”(Science,316,1597(2007)1597-1600)中首次介绍了离子液体催化剂能够有效地将70％的葡萄糖及接近90％的果糖转化成羟甲基糠醛(HMF)，仅剩余微量的酸性杂质。Mark Mascal与Edward B.Nikitin在“Direct,High-Yield Conversion of Cellulose into Biofuel”(Angew.Chem.Int.Ed.47(2008)1-4)中介绍了生物质水解产物在氯化锂催化作用下反应生成一系列呋喃环产物，产率达91％。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的存在的问题，提供一种生物燃油的制备方法，该方法可以通过一锅法来实施制备生物燃油，降低了生产成本，同时解决在制备生物燃料过程中操作繁琐的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种生物燃油的制备方法，其中，该方法包括在催化剂的存在下，使木质纤维素原料降解得到含醛基的化合物，并将所述含醛基的化合物与低级脂肪醇反应得到生物燃油。

优选地，所述催化剂选自金属氯化物、咪唑氯化物类离子液体、有机酸和无机酸中的一种或多种。

优选地，所述金属氯化物中的金属元素选自第ⅠA族、第ⅢA族、第ⅣA族、第ⅠB族、第ⅡB族、第ⅥB族、第Ⅷ族金属元素中的一种或多种；更优选地，所述金属氯化物选自KCl、NaCl、LiCl、InCl、CuCl₂、ZnCl₂、SnCl₂、CrCl₂、CrCl₃和FeCl₃中的一种或多种。

优选地，所述咪唑氯化物类离子液体选自1-甲基-3-甲基咪唑氯化物、1-乙基-3-甲基咪唑氯化物、1-丁基-3-甲基咪唑氯化物和1-己基-3-甲基咪唑氯化物中的一种或多种；更优选地，所述咪唑氯化物类离子液体选自1-乙基-3-甲基咪唑氯化物和/或1-丁基-3-甲基咪唑氯化物。

优选地，所述有机酸选自甲酸、乙酸、丙酸和丁二酸中的一种或多种。

优选地，所述无机酸选自硫酸、盐酸、硼酸、磷酸、碳酸和柠檬酸中的一种或多种。