[发明专利]一种毛竹纤维素制富含单环芳烃的催化热裂解产物的方法

说明书

本发明提供一种毛竹纤维素制富含单环芳烃的催化热裂解产物的方法，包括以下步骤：S1，取毛竹加工废料作为原料，将废料粉碎成粉末，对粉末脱蜡处理，干燥；S2，将脱蜡后的粉末进行酸处理，对经酸处理后的产物进行碱处理，提取所述粉末中的纤维素；S3，将提取的纤维素与铜改性沸石催化剂混合，进行热裂解反应，得到富含单环芳烃热裂解液体产物。本发明利用毛竹加工剩余物，从中提取出纤维素，通过催化热裂解反应，产生出较高产量的单环芳烃热裂解液体产物，其处理步骤简单、所产热裂解液体产物中单环芳烃含量显著提升，极大提高了毛竹加工剩余物的可再生利用率，为农业废弃物的资源化利用提供了一种新的处理途径。

技术领域

本发明涉及农业废弃物可再生利用领域，具体地，涉及一种从毛竹中提取的纤维素催化热裂解制备富含单环芳烃热裂解液体产物的方法。

背景技术

毛竹作为一种生长迅速、砍伐期短的植物，其供给稳定性高、价格低廉，是一种很好的生物质热化学转化原料。而随着环保力度的加大，毛竹加工产生的大量剩余物无法直接燃烧，需要通过压缩造粒后作为燃料焚烧，增加了毛竹加工剩余物的处理成本，降低了毛竹加工企业的利润。

热裂解作为一种无氧或氧气极少的条件下的生物质高温加热处理方式，其产生的液体产物可以大大提高生物质原料的价值。单环芳烃作为有机化工重要基础原料，其在液体产物中的含量升高，可以更加提高毛竹加工剩余物的附加价值。

经过现有技术的文献检索发现，对于纤维素热裂解制取富含单环芳烃热裂解液体产物，目前大多采用人工合成纤维素作为原料，缺少生态环保意义，并且对于原料精细化热裂解研究缺乏参考性。例如，经检索发现申请号为201410558856.0的中国专利，提出了一种纤维素催化热裂解转化制备酚类物质的方法。该方法中涉及将纤维素与分子筛混合后在惰性无氧气氛下热裂解反应，生成富含芳烃的纤维素热裂解蒸气；使该蒸气通过含有金属催化剂的催化反应床层，卤化剂气体自下而上通过含有金属催化剂的催化反应床层反应，生成卤代芳烃蒸气；使卤代芳烃蒸气快速冷凝后在碱溶液中进行水解，向水解液中通入二氧化碳气体中和，用有机溶剂对中和水解液萃取，将萃取液常压蒸馏，未蒸馏出的剩余组分为酚类物质。上述专利中涉及的热裂解反应步骤复杂，且热裂解的反应温度较高。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种从毛竹中提取的纤维素催化热裂解制备富含单环芳烃热裂解液体产物的方法。

本发明提供一种毛竹纤维素制富含单环芳烃的催化热裂解产物的方法，包括：

S1，取毛竹加工废料作为原料，将废料粉碎成粉末，对所述粉末脱蜡处理，干燥；

S2，将脱蜡后的粉末进行酸处理，对经酸处理后的产物进行碱处理，提取所述粉末中的纤维素；

S3，将提取的纤维素与铜改性沸石催化剂混合，进行热裂解反应，得到富含单环芳烃热裂解液体产物。

优选地，所述S1中，所述粉末的粒径为40目～60目。

优选地，所述S1中，对所述粉末脱蜡处理，其中，将粉末置于索氏提取器中用甲苯和乙醇混合液回流抽提，之后用去离子水洗涤、抽滤。

优选地，所述S1中，所述干燥，其中，将脱蜡后的粉末置于烘箱干燥。

优选地，所述S2，将脱蜡后的粉末进行酸处理，其中，所述S2，将脱蜡后的粉末进行酸处理，其中，将脱蜡后的粉末加入至酸溶液中，调节pH至3.5-5，再加入NaClO₂于水浴条件下反应去除木质素后的竹粉得到产物，用去离子水对得到所述产物进行洗涤。

优选地，所述S2，对经酸处理后的产物进行碱处理，其中，将经酸处理后的产物加入碱溶液中，于室温下反应，经过滤后，得到固体残留部分为提取的纤维素，对所述固体残留部分用去离子水洗涤，再用丙酮洗涤，干燥。