生物质油用组合物、制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种生物质油用组合物、制备方法及应用。所述组合物包括生物质和液体油；以生物质重量计，所述生物质具有3‑18wt％的水分含量。将生物质与液体油混合，得到混合液，即为该生物质油用组合物。生物质油用组合物在制备生物质油中的应用，利用生物质中的水进行高压、高温水解，并在氢气和催化剂共同作用下，避免了焦炭缩聚，降低了焦炭产量，提高了生物质油的产量。

【技术实现步骤摘要】
生物质油用组合物、制备方法及应用
本专利技术属于生物能源
，涉及生物质油用组合物，其制备方法以及在制备生物质油中的应用，尤其涉及含具有一定含水量的生物质的组合物，以及采用水解加氢方法制备生物质油的应用。
技术介绍
目前，煤、原油、天然气、油页岩等石化非再生能源随着社会的发展而日趋枯竭，并且它们燃烧后产生的CO2、SO2、NOx等污染物造成了日益严重的环境污染，这种情形迫使人们不得不认真考虑获取能源的途径和改善环境的方法。生物质是指一切直接或间接利用绿色植物光合作用形成的有机物质，包括植物、动物、微生物及其排泄与代谢物，生物质主要的特点是：大气中的水、CO2通过光合作用直接或间接的转化为富含碳、氢、氧的有机物，它具有可再生性、低污染性和广泛分布性，因而在满足能源需求、减少环境污染、改善能源结构方面有着巨大的潜力和优势。近些年来，生物质能源的发展一直朝着高效、清洁的方向推进，主要体现在将生物质能转化为其它优质能源，包括电力、燃气、液体燃料、固体成型燃料等方面。生物质液化技术是将生物质能转变为液体燃料的重要途径，目前的液化技术主要有间接液化和直接液化两类。其中，直接液化是指在溶剂或催化剂的作用下，在适当的温度、压力下将生物质直接从固体液化成液体，并伴随气体产生。生物质直接液化技术的主要形式有热解液化、催化液化、加压加氢液化等，尤以加压加氢液化产品收率高、品质好，但是，加压加氢液化的反应条件苛刻，另外还包括固体物料的干燥、粉碎、制浆、升温、加压、反应、分离等十分复杂的工序。例如，中国专利文献CN103242871A公开了一种重油-生物质加氢共液化工艺，该工艺通过将经过干燥的生物质预粉碎至40～100目后再与重油混合形成浆料，并向此浆料中加入催化剂和硫化剂，而后置于浆态床加氢反应器中，控制反应温度为370℃-430℃，氢分压为4-8MPa，进行加氢热裂解反应，反应产物经分馏后得到生物油和焦炭。然而，上述技术的焦炭量高达0.97-1.90wt％，并且需要对生物质进行完全干燥处理，导致制备过程复杂繁琐。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于：克服现有技术采用生物质在生产生物质油的工艺中容易发生缩聚反应产生焦炭量较高，以及生物质预处理过程复杂繁琐的技术问题。本专利技术采用具有一定含水量的生物质与液体油品混合作为生物质油用组合物，在生产生物质油工艺中，利用生物质中的水进行高压、高温水解，并在氢气和催化剂共同作用下，有助于实现C-C键、C-O键、C-N键的断裂，断链后的离子与游离的氢质子结合，及时终止了自由基的结合，从而避免了焦炭缩聚，降低了焦炭产量，进一步提高了生物质油的产量。为解决上述技术问题，第一方面，本专利技术提供一种生物质油用组合物，所述组合物包括生物质和液体油；以生物质重量计，所述生物质具有3-18wt％的水分含量。优选的，所述生物质具有5-10wt％的水分含量，优选8％的水分含量。优选的，以组合物总重量100重量份计，所述生物质占10-40重量份。优选的，所述生物质占30-40重量份。优选的，所述液体油选自如下物质中的至少一种：植物油、动物油、煤焦油、石油或生物质油。优选的，所述生物质油是由生物质经水解、裂解、加氢制得。优选的，所述生物质为固体颗粒，其体积粒径分布范围在1μm-5000μm，优选20μm-200μm。优选的，所述组合物还包括加氢裂化催化剂和硫化剂；按照组合物总重量100重量份计，所述加氢裂化催化剂的加入量为0.1-10重量份，优选2-5重量份，硫化剂的加入量为0.1-0.5重量份。优选的，所述加氢裂化催化剂为无定型羟基氧化铁、负载有活性组分的生物质炭或负载有活性组分的无定型氧化铝中的一种或多种；其中，所述活性组分选自元素周期表第VIB、VIIB或VIII族金属的氧化物中的一种或多种。第二方面，本专利技术提供一种生物质油用组合物的制备方法，该方法包括将生物质与液体油混合，得到混合液；其中，以生物质重量计，所述生物质具有3-18wt％的水分含量，优选的，所述生物质具有5-10wt％的水分含量。优选的，按照以组合物总重量100重量份计，所述生物质占10-40重量份，优选30-40重量份的比例，将生物质与液体油混合。优选的，先将生物质与加氢裂化催化剂、硫化剂混合形成混合物；再将所述混合物与液体油混合从而形成生物质油用组合物。按照组合物总重量为100重量份计，所述加氢裂化催化剂的加入量为0.1-10重量份，优选2-5重量份，所述硫化剂的加入量为0.1-0.5重量份。所述加氢裂化催化剂为无定型羟基氧化铁、负载有活性组分的生物质炭或负载有活性组分的无定型氧化铝中的一种或多种；其中，所述活性组分选自元素周期表第VIB、VIIB或VIII族金属的氧化物中的一种或多种。第三方面，本专利技术提供一种生物质油用组合物在制备生物质油中的应用。第四方面，本专利技术提供一种生物质油，由第一方面任一项所述的生物质油用组合物的制备得到或由第二方面的任一项所述的方法得到。本专利技术的技术方案，具有如下优点：1.本专利技术的生物质油用组合物，所述组合物包括生物质和液体油，且生物质具有3-18wt％的水分含量。在利用本专利技术的生物质油用组合物进行水解、裂化、加氢生产生物质油工艺中，不需要对生物质进行过度的干燥脱水，大大简化了生物质的预处理工序。更重要的是，恰恰由于生物质中特定含量的水分的存在，确保了生物质能够充分进行高压高温水解，同时，催化剂加氢金属表面，以及CO和水反应时生成的活性氢，会在断链的时候马上补充上，不会产生长链的缩合，避免了产生焦炭的缩聚反应，提高了生物油收率。2.本专利技术的生物质油用组合物，优选的生物质具有5-10wt％的水分含量，能够进一步优化水解效果，进而进一步避免产生焦炭的缩聚反应，提高生物油收率。3.本专利技术的生物质油用组合物，以组合物总重量100重量份计，所述生物质占10-40重量份，优选的，所述生物质占30-40重量份，增加了生物质的配比，降低了生产成本。4.本专利技术的生物质油用组合物，所述液体油选自如下物质中的至少一种：植物油、动物油、煤焦油、石油或生物质油。液体油适用范围来源广泛，给工业生产带来便利。5.本专利技术的生物质油用组合物，所述生物质为固体颗粒，其体积粒径分布范围在1μm-5000μm，优选20μm-200μm。该粒径分布能够使得反应更充分。6.本专利技术的生物质油用组合物，还包括加氢裂化催化剂和硫化剂，在氢气和经硫化的催化剂的加氢裂解作用下，能够避免产生焦炭的缩聚反应的发生，继而可进一步提高生物油收率。7.本专利技术的生物质油用组合物的制备方法，通过在将生物质与液体油混合之前，先将生物质与加氢裂化催化剂、硫化剂混合形成混合物，这样可利用生物质的表面能使得催化剂附着其表面，进而及时地为生物质水解产物提供氢转移，确保整个工艺过程中不会产生焦炭缩聚，达到降低生焦量的目的。并且，本专利技术的制备方法不需对生物质进行完全的干燥脱水工序，简单易行，降低了工艺成本。具体实施方式下面对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术所述“生物质油用组合物”是指含有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物质油用组合物，其特征在于，所述组合物包括生物质和液体油；以生物质重量计，所述生物质具有3‑18wt％的水分含量。

【技术特征摘要】
1.一种生物质油用组合物，其特征在于，所述组合物包括生物质和液体油；以生物质重量计，所述生物质具有3-18wt％的水分含量。2.根据权利要求1所述的生物质油用组合物，其特征在于，所述生物质具有5-10wt％的水分含量，优选8％的水分含量。3.根据权利要求1或2所述的生物质油用组合物，其特征在于，以组合物总重量为100重量份计，所述生物质占10-40重量份。4.根据权利要求3所述的生物质油用组合物，其特征在于，所述生物质占30-40重量份。5.根据权利要求1-4任一项所述的生物质油用组合物，其特征在于，所述液体油选自如下物质中的至少一种：植物油、动物油、煤焦油、石油或生物质油。6.根据权利要求5所述的生物质油用组合物，其特征在于，所述生物质油是由生物质经水解、裂解、加氢制得。7.根据权利要求1-6任一项所述的生物质油用组合物，其特征在于，所述生物质为固体颗粒，其体积粒径分布范围在1μm-5000μm，优选20μm-200μm。8.根据权利要求1-7任一项所述的生物质油用组合物，其特征在于，所述生物质油用组合物还包括加氢裂化催化剂和硫化剂；按照组合物总重量为100重量份计，所述加氢裂化催化剂的加入量为0.1-10...

【专利技术属性】
技术研发人员：林科，李林，郭立新，崔永君，江莉龙，
申请(专利权)人：北京华石联合能源科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11