一种环保型生物油的制备方法及其制品技术

本发明专利技术涉及生物油的制备技术领域，更具体地，本发明专利技术涉及一种环保型生物油的制备方法，至少包括以下步骤：(1)生物质原料预处理：将生物质原料依次进行清洗步骤、粉碎步骤、第一干燥步骤后，然后将生物质原料置于浸渍溶剂中浸泡1～10h后，然后再次经过第二干燥步骤，即得到预处理的生物质原料；(2)生物油的制取：将步骤(1)中得到的预处理的生物质原料、催化剂按照一定的重量比输送至反应釜，在氮气的保护下，进行热裂解反应，热裂解反应的温度为250～500℃，热裂解反应的时间为4～15h，得到的热解气体进入旋风分离器，分离出固体物后，得到蒸汽，将蒸汽进入冷凝器，得到液体，液体进入油水分离器进行油水分离，得到生物油。

Preparation method and product of environment-friendly bio oil

The invention relates to the preparation technology of bio oil, and more specifically, the invention relates to a preparation method of an environmentally friendly bio oil, which at least includes the following steps: (1) pretreatment of biomass raw materials: the biomass raw material is in turn cleaning steps, crushing steps, first drying steps, and then the biomass raw material is impregnated. After soaking in the solvent for 1 to 10h, then again after second drying steps, that is, the pretreated biomass material is obtained. (2) the production of bio oil: the pre treated biomass raw material and catalyst obtained in step (1) are transported to the reaction kettle according to a certain weight ratio and under the protection of nitrogen gas, the pyrolysis reaction is carried out, and the thermal cracking reaction is reversed. At the temperature of 250~500 C, the time of the pyrolysis reaction is 4 ~ 15h. The obtained pyrolysis gas enters the cyclone separator. After separating the solid from the solid, the steam is obtained, the steam enters the condenser, the liquid is obtained and the liquid is separated into the oil-water separator for oil and water separation, and the bio oil is obtained.

【技术实现步骤摘要】
一种环保型生物油的制备方法及其制品
本专利技术涉及生物油的制备
，更具体地，本专利技术涉及一种环保型生物油的制备方法及其制品。
技术介绍
随着社会的进步，能源和环境问题已经成为当今世界关注的焦点。目前，世界各个国家为了保护本国的矿物资源，防止化石能源的大量消耗对本国环境造成的污染，都在努力开发生物质能源高效利用技术。生物质转化技术可以对生物质能源进行高效率地利用，通过转化，生物质能源可以转换为各种清洁高效能源以及各类化工产品，可大幅度降低人类对化石能源的消耗。生物质快速热解液化技术可把低品质生物质转化为高品质液体燃料—生物油，同时还可得到可燃气体和生物质裂解残炭。该技术是生物质转换技术的重要方式之一。然而其液体产物生物油具有水分大、含氧高、黏度大、酸性强、热值低、不稳定等缺点，限制了生物油作为高品位液体燃料的应用，因此，如何通过控制反应条件得到所需的生物油品质，是当前研究的热点之一。有研究表明：不同的生物质原料和不同的热裂解反应条件，如物料特性、反应温度、升温速率、催化剂、载气等，会对生物油的成分及其化学特性产生较大的影响。因此，非常需要通过技术改进，以开发出一种高效的环保型生物油的制备方法。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的第一个方面提供一种环保型生物油的制备方法，至少包括以下步骤：(1)生物质原料预处理：将生物质原料依次进行清洗步骤、粉碎步骤、第一干燥步骤后，然后将生物质原料置于浸渍溶剂中浸泡1～10h后，然后再次经过第二干燥步骤，即得到预处理的生物质原料；(2)生物油的制取：将步骤(1)中得到的预处理的生物质原料、催化剂按照一定的重量比输送至反应釜，在氮气的保护下，进行热裂解反应，热裂解反应的温度为250～500℃，热裂解反应的时间为4～15h，得到的热解气体进入旋风分离器，分离出固体物后，得到蒸汽，将蒸汽进入冷凝器，得到液体，液体进入油水分离器进行油水分离，得到生物油。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述生物质原料选自：小麦秸秆、玉米秸秆、大豆秸秆、水稻秸秆、油菜秸秆、沙柳、杉木屑、桦木屑、红木屑、玉米芯儿、花梨木、水曲柳、水葫芦、花生壳、稻壳、狐尾藻、芦苇叶、甘蔗渣、松木屑、榕树根中的任意一种或多种的混合。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述清洗步骤中，所使用的清洗溶剂，以重量份计，至少包括以下组分：水100份；碳酸氢钠15份；十六烷基三甲基溴化铵10份。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述第一干燥步骤的程序为：将经过粉碎的生物质原料先在120℃下处理0.1～1h；然后再在60℃下处理1～2h。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述的浸渍溶剂，以重量份计，至少包括以下组分：作为本专利技术一种优选的技术方案，所述第二干燥步骤的程序为：将经过粉碎的生物质原料先在50℃下处理1～2h；然后再在120℃下处理0.1～1h。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述生物质原料、催化剂之间的重量比为：100：1。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述催化剂为MCM-48/铁掺杂的SBA-15/羧基化多壁碳纳米管复合物。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述催化剂中，羧基化多壁碳纳米管为纤维素改性羧基化多壁碳纳米管。本专利技术的第二个方面提供了一种环保型生物油，所述环保型生物油采用上述方法合成得到。参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。具体实施方式参选以下本专利技术的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本公开内容。在以下说明书和权利要求书中会提及大量术语，这些术语被定义为具有以下含义。单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。表达一个范围包括该范围内的所有整数以及其分数。表达一个范围还包括该范围的端点，不考虑该范围是否表示某些所述数值“内”或“之间”或“的”的一个数值。本公开内容和权利要求中所述的范围意图特别包括全部范围且并不只是一个或多个端点。例如，0至10所说明的范围意图公开0和10之间的所有整数，例如1、2、3、4等，0和10之间的所有分数，例如1.5、2.3、4.57、6.1113等，以及端点0和10。为了解决上述技术问题，本专利技术的第一个方面提供了一种环保型生物油的制备方法，至少包括以下步骤：(1)生物质原料预处理：将生物质原料依次进行清洗步骤、粉碎步骤、第一干燥步骤后，然后将生物质原料置于浸渍溶剂中浸泡1～10h后，然后再次经过第二干燥步骤，即得到预处理的生物质原料；(2)生物油的制取：将步骤(1)中得到的预处理的生物质原料、催化剂按照一定的重量比输送至反应釜，在氮气的保护下，进行热裂解反应，热裂解反应的温度为250～500℃，热裂解反应的时间为4～15h，得到的热解气体进入旋风分离器，分离出固体物后，得到蒸汽，将蒸汽进入冷凝器，得到液体，液体进入油水分离器进行油水分离，得到生物油。生物质原料本申请中，所述的生物质原料可以列举的有：树木和采伐加工剩余物、秸秆和农业剩余物、城市垃圾、人畜粪便和有机废水等。所述树木和采伐加工剩余物主要是各种树木的桩、枝、根、叶等以及刨花、木屑、碎木等林业加工废弃物等资源，存量丰富、潜力巨大、薪柴作为主要的生物质燃料，已经具有很长的利用历史，其热值较高，燃烧灰渣量小，我国曾发展过新炭林专门用于新柴生产。木本油料能源树，其果实含油量较大，是生产生物质柴油的重要资源；木本淀粉类资源，其果实含淀粉较为丰富，可生产燃料乙醇。林木类生物质的生长周期较农作物秸秆长，需要统筹安排种植、生长和采伐的时间，以促进林业的可持续发展。所述秸秆和农业剩余物主要是农作物的秸秆、草类、壳类以及农副产品加工过程中的废渣等。我国是一个农业大国，秸秆和农业剩余物数量巨大，分布广，据统计，2007年我国的农业物秸秆产量约为7亿吨，在生物质资源中占非常大的比例。所述城市垃圾主要为工业生产和居民生产生的各种垃圾，如下水道污泥、食物残渣、包装物、建设用残料等，种类繁多，随着经济的发展和人民生活水平的提高，工业和生活垃圾也逐渐增多，垃圾的处理成为一个严重的社会问题。城市生活垃圾不仅占用大量土地，而且会给环境、地下水、土壤甚至人类带来危害，因此必须采取适当方式对其进行处理和利用。所述人畜粪便和有机废水主要是人、牺畜、禽类的粪便以及工业生产中、如食品加工厂、屠宰场、酒厂等加工排放的废渣、废液等资源。人畜粪便营养质丰富，含有大量的有机质及其他微量元素等植物必需的营养元素，对提高土壤有机质、改良土壤结构起着不可替代的作用。人畜粪便虽然是很好的有机肥，但其中的营养组分必须经过微生物降解才能被植物利用。在一种优选的实施方式中，所述生物质原料选自：小麦秸秆、玉米秸秆、大豆秸秆、水稻秸秆、油菜秸秆、沙柳、杉木屑、桦木屑、红木屑、玉米芯儿、花梨木、水曲柳、水葫芦、花生壳、稻壳、狐尾藻、芦苇叶、甘蔗渣、松木屑、榕树根中的任意一种或多种的混合。(1)生物质原料预处理：将生物质原料依次进行清洗步骤、粉碎步骤、第一干燥步骤后，然后将生物质原料置于浸渍溶剂中浸泡1～10h后，然后再次经过第二干燥步骤，即得到预处理的生物质原料；所述生物质原料依次经过清洗步骤、粉碎步骤、第一干燥步骤。其中，清洗步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保型生物油的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：(1)生物质原料预处理：将生物质原料依次进行清洗步骤、粉碎步骤、第一干燥步骤后，然后将生物质原料置于浸渍溶剂中浸泡1～10h后，然后再次经过第二干燥步骤，即得到预处理的生物质原料；(2)生物油的制取：将步骤(1)中得到的预处理的生物质原料、催化剂按照一定的重量比输送至反应釜，在氮气的保护下，进行热裂解反应，热裂解反应的温度为250～500℃，热裂解反应的时间为4～15h，得到的热解气体进入旋风分离器，分离出固体物后，得到蒸汽，将蒸汽进入冷凝器，得到液体，液体进入油水分离器进行油水分离，得到生物油。

【技术特征摘要】
1.一种环保型生物油的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：(1)生物质原料预处理：将生物质原料依次进行清洗步骤、粉碎步骤、第一干燥步骤后，然后将生物质原料置于浸渍溶剂中浸泡1～10h后，然后再次经过第二干燥步骤，即得到预处理的生物质原料；(2)生物油的制取：将步骤(1)中得到的预处理的生物质原料、催化剂按照一定的重量比输送至反应釜，在氮气的保护下，进行热裂解反应，热裂解反应的温度为250～500℃，热裂解反应的时间为4～15h，得到的热解气体进入旋风分离器，分离出固体物后，得到蒸汽，将蒸汽进入冷凝器，得到液体，液体进入油水分离器进行油水分离，得到生物油。2.如权利要求1所述的环保型生物油的制备方法，其特征在于，所述生物质原料选自：小麦秸秆、玉米秸秆、大豆秸秆、水稻秸秆、油菜秸秆、沙柳、杉木屑、桦木屑、红木屑、玉米芯儿、花梨木、水曲柳、水葫芦、花生壳、稻壳、狐尾藻、芦苇叶、甘蔗渣、松木屑、榕树根中的任意一种或多种的混合。3.如权利要求1所述的环保型生物油的制备方法，其特征在于，所述清洗步骤中，所使用的清洗溶剂，以重量份计，至少包括以下组分：...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，陈淑崇，
申请(专利权)人：王凯，陈淑崇，
类型：发明
国别省市：浙江,33