一种生物质燃料添加剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种生物质燃料添加剂的制备方法，属于新能源领域。本发明专利技术以二氧化硅水溶液为硅源，加入四乙基氢氧化铵，晶化得到沸石导向剂衍生物，将孔壁晶化，使所合成的材料既具有介孔材料的孔道优势，同时兼具微孔材料的较强酸性和较高水热稳定性，加入模板剂，后经焙烧脱除模板剂得到活性分子筛，加入沸石导向剂后，增强了分子筛的活性，使得酸中心的活性位点增多，增加了催化活性，从而提高生物质燃料的转化效率。本发明专利技术解决了目前生物质燃料能量密度较低使得转化率降低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种生物质燃料添加剂的制备方法
本专利技术属于新能源领域，具体涉及一种生物质燃料添加剂的制备方法。
技术介绍
生物质燃料实际主要是生物质成型燃料，是将农林废物作为原材料，经过粉碎、混合、挤压、烘干等工艺，制成各种成型（如块状、颗粒状等）的，可直接燃烧的一种新型清洁燃料。目前人们使用的燃料大部分是煤、石油、天然气等化石能源，是不可再生资源，在人类大规模的开采下将逐渐枯竭，并且在燃烧时会向空气中排放大量的有毒气体，给大气造成严重污染，为此人类在寻找可再生的清洁燃料来代替。将生物质作为原料进行高品位的能源形式转换，可以减少对石油和天然气等能源的依赖，进而优化能源结构，提高能源的自给率，减缓温室气体的排放，减少环境污染。生物质燃料一般主要是农林废弃物、家禽粪便、城市有机固体废弃物、生活污水和工业有机废水，主要区别于化石燃料，通过专门设备在特定工艺条件下加工制成的粉状、棒状、块状或颗粒状等生物质燃料，可有效改善农林废弃物的燃烧性能，在配套的专用燃烧设备上应用，可实现清洁、高效燃烧。其中农林废弃物是农林作物收获和加工过程中产生大量的废弃物，例如，农作物收获时残留在农田里的秸秆，农业生产过程中剩余的稻壳、糠皮，林业生产过程中残留的树枝、树叶、木屑和木材加工的边角料等，以及食品加工工业排出的残渣。生物质燃料的优点在于其发热量大，不含硫磷，不会腐蚀锅炉，可有效的延长锅炉的使用寿命，也不会产生二氧化硫和五氧化二磷，因而不会导致酸雨的产生，不污染大气，不污染环境，生物质燃料清洁卫生，投料方便，减少了工人的劳动强度，极大地改善了劳动环境。目前市面上的生物质燃料主要以稻壳、秸秆、棉杆、菌渣、锯末、花生皮等作为原料，在实际使用中它们的能量密度较低，燃料利用率和燃料效率不高。因此，生产出一种能解决上述为的生物质燃料添加剂具有很大的市场需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前生物质燃料能量密度较低使得转化率降低的问题，提供一种生物质燃料添加剂的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：一种生物质燃料添加剂的制备方法包括如下步骤：（1）按质量份数计，取3~6份氢氧化钠、4~7份偏铝酸钠、40~50份质量分数为30%的二氧化硅水溶液、15~20份四乙基氢氧化铵、300~500份水搅拌混合，得搅拌混合物，保温，冷却至室温，得冷却物；（2）取P123模板剂按质量比1~4：8~12加入浓度为2mol/L的盐酸中搅拌混合，再加入P123模板剂质量20~30倍的冷却物搅拌混合，抽滤，取抽滤渣经去离子水洗涤，干燥，于500~550℃焙烧4~6h，得焙烧物，备用；（3）取1,3-丙烷磺内酯按质量比5~8：3~6：50~60加入1-乙烯基咪唑、乙酸乙酯，于25~30℃搅拌混合，过滤，取滤渣按质量比1~3：10~13加入水，再于-1~4℃滴入水质量80~90%的硫酸，搅拌混合，得搅拌混合物a；（4）取搅拌混合物a按质量比7~10：3~6份加入步骤（2）备用的焙烧物，得混合物，取混合物按质量比3~5：25~30：15~20加入无水乙醇、乙腈，再加入混合物质量1~4%的偶氮二异丁腈，通入氮气保护，搅拌混合，过滤，取滤饼按质量比1~3：3~5：3~5加入无水乙醇、乙腈索氏提取，真空干燥，得真空干燥物，即得生物质燃料添加剂。所述步骤（1）中搅拌混合物的搅拌条件为：于35~45℃搅拌混合1~2h。所述步骤（1）中冷却物的保温条件为：于130~140℃保温3~4h，冷却至室温，即得冷却物。所述步骤（2）中加入冷却物的搅拌条件为：于110~120℃搅拌混合18~24h。所述步骤（3）中取1,3-丙烷磺内酯按质量比5~8：3~6：50~60加入1-乙烯基咪唑、乙酸乙酯，于搅拌混合物a的搅拌条件为：升温至55~60℃搅拌混合18~24h。所述步骤（4）中通入氮气保护后的搅拌条件为：于75~80℃搅拌混合20~25h。所述生物质燃料添加剂的使用方法：取葡萄糖按质量比1~3：8~15加入水，再加入葡萄糖质量30~50%的生物质燃料添加剂，搅拌混合30~40min，得搅拌混合物A，取搅拌混合物按质量比2~5：8~12加入二甲亚砜，升温至170~180℃保温3~4h，冷却至室温，即得。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术以二氧化硅水溶液为硅源，加入四乙基氢氧化铵，晶化得到沸石导向剂衍生物，将孔壁晶化，使所合成的材料既具有介孔材料的孔道优势，同时兼具微孔材料的较强酸性和较高水热稳定性，加入模板剂，后经焙烧脱除模板剂得到活性分子筛，加入沸石导向剂后，增强了分子筛的活性，使得酸中心的活性位点增多，增加了催化活性，从而提高生物质燃料的转化效率；（2）本专利技术以1,3-丙烷磺内酯、1-乙烯基咪唑、乙酸乙酯为原料，制成咪唑类离子液体的中间产物，在酸催化作用下，形成酸性离子液体，将制得的分子筛加入其中，并加入引发剂，使得酸性离子液体吸附负载于分子筛中，加入二甲亚砜作为溶剂，其主要以呋喃糖的结构存在，二甲亚砜作为电子受体可以促进5-羟甲基糠醛稳定存在，进而提高葡萄糖的脱水效率，将碳水化合物葡萄糖在酸性催化剂存在的条件下可以异构化为果糖进而脱水生成5-羟甲基糠醛，5-羟甲基糠醛作为一种含有多官能团的有机中间体，将5-羟甲基糠醛氢化可以得到呋喃型化合物2,5-二甲基呋喃，可以作为汽油添加剂和液体燃料，具有更高的能量密度。具体实施方式一种生物质燃料添加剂的制备方法，包括如下步骤：（1）按质量份数计，取3~6份氢氧化钠、4~7份偏铝酸钠、40~50份质量分数为30%的二氧化硅水溶液、15~20份四乙基氢氧化铵、300~500份水混合，于35~45℃搅拌混合1~2h，得搅拌混合物，取搅拌混合物于130~140℃保温3~4h，冷却至室温，得冷却物；（2）取P123模板剂按质量比1~4：8~12加入浓度为2mol/L的盐酸中，搅拌混合30~40min，再加入P123模板剂质量20~30倍的冷却物，于110~120℃搅拌混合18~24h，抽滤，取抽滤渣经去离子水洗涤，干燥，于500~550℃焙烧4~6h，得焙烧物，备用；（3）取1,3-丙烷磺内酯按质量比5~8：3~6：50~60加入1-乙烯基咪唑、乙酸乙酯，于25~30℃搅拌混合18~24h，过滤，取滤渣按质量比1~3：10~13加入水，再于-1~4℃滴入水质量80~90%的质量分数为98%的硫酸，控制滴加时间20~30min，升温至55~60℃搅拌混合18~24h，得搅拌混合物a；（4）取搅拌混合物a按质量比7~10：3~6份加入步骤（2）备用的焙烧物，得混合物，取混合物按质量比3~5：25~30：15~20加入无水乙醇、乙腈，再加入混合物质量1~4%的偶氮二异丁腈，通入氮气保护，于75~80℃搅拌混合20~25h，过滤，取滤饼按质量比1~3：3~5：3~5加入无水乙醇、乙腈索氏提取18~24h，真空干燥，得真空干燥物，即得生物质燃料添加剂。生物质燃料添加剂的使用方法：取葡萄糖按质量比1~3：8~15加入水，再加入葡萄糖质量30~50%的生物质燃料添加剂，搅拌混合30~40min，得搅拌混合物A，取搅拌混合物按质量比2~5：8~12加入二甲亚砜，升温至170~180℃保温3~4h，冷却至室温，即得。实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物质燃料添加剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：（1）按质量份数计，取3~6份氢氧化钠、4~7份偏铝酸钠、40~50份质量分数为30%的二氧化硅水溶液、15~20份四乙基氢氧化铵、300~500份水搅拌混合，得搅拌混合物，保温，冷却至室温，得冷却物；（2）取P123模板剂按质量比1~4：8~12加入浓度为2mol/L的盐酸中搅拌混合，再加入P123模板剂质量20~30倍的冷却物搅拌混合，抽滤，取抽滤渣经去离子水洗涤，干燥，于500~550℃焙烧4~6h，得焙烧物，备用；（3）取1,3‑丙烷磺内酯按质量比5~8：3~6：50~60加入1‑乙烯基咪唑、乙酸乙酯，于25~30℃搅拌混合，过滤，取滤渣按质量比1~3：10~13加入水，再于‑1~4℃滴入水质量80~90%的硫酸，搅拌混合，得搅拌混合物a；（4）取搅拌混合物a按质量比7~10：3~6份加入步骤（2）备用的焙烧物，得混合物，取混合物按质量比3~5：25~30：15~20加入无水乙醇、乙腈，再加入混合物质量1~4%的偶氮二异丁腈，通入氮气保护，搅拌混合，过滤，取滤饼按质量比1~3：3~5：3~5加入无水乙醇、乙腈索氏提取，真空干燥，得真空干燥物，即得生物质燃料添加剂。...

【技术特征摘要】
1.一种生物质燃料添加剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：（1）按质量份数计，取3~6份氢氧化钠、4~7份偏铝酸钠、40~50份质量分数为30%的二氧化硅水溶液、15~20份四乙基氢氧化铵、300~500份水搅拌混合，得搅拌混合物，保温，冷却至室温，得冷却物；（2）取P123模板剂按质量比1~4：8~12加入浓度为2mol/L的盐酸中搅拌混合，再加入P123模板剂质量20~30倍的冷却物搅拌混合，抽滤，取抽滤渣经去离子水洗涤，干燥，于500~550℃焙烧4~6h，得焙烧物，备用；（3）取1,3-丙烷磺内酯按质量比5~8：3~6：50~60加入1-乙烯基咪唑、乙酸乙酯，于25~30℃搅拌混合，过滤，取滤渣按质量比1~3：10~13加入水，再于-1~4℃滴入水质量80~90%的硫酸，搅拌混合，得搅拌混合物a；（4）取搅拌混合物a按质量比7~10：3~6份加入步骤（2）备用的焙烧物，得混合物，取混合物按质量比3~5：25~30：15~20加入无水乙醇、乙腈，再加入混合物质量1~4%的偶氮二异丁腈，通入氮气保护，搅拌混合，过滤，取滤饼按质量比1~3：3~5：3~5加入无水乙醇、乙腈索氏提取，真空干燥，得真空干燥物，即得生物质燃料添加剂。2.根据权利要求1所述的生物质燃料添加剂的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴亚琴，路芸，胡晓玉，
申请(专利权)人：吴亚琴，
类型：发明
国别省市：江苏,32