一种利用生物质生产高酯类生物燃料油的方法技术

一种利用生物质生产高酯类生物燃料油的方法，解决生物燃料油酯类含量低、液化率低、生物燃料油热值低、反应时间长和需要添加其他物质提高液化率的技术不足，方法是：原料干燥水分低于4%

【技术实现步骤摘要】
一种利用生物质生产高酯类生物燃料油的方法


[0001]本专利技术涉及一种生物质原料的综合利用领域，特别是一种利用生物质生产燃料油的方法。

技术介绍

[0002]生物质原料主要来源为农作物秸秆等农业生产废弃物，中国为世界上农业大国，每年农业生产中产生大量农作物秸秆，提高农作物秸秆的综合利用对增加农民收入、减少农作物秸秆田地里焚烧带来的环境污染，特别是将农作物秸秆转化成新的可利用能源，改善国家能源结构、保证能源安全，对于农业大国具有重要的战略意义。
[0003]现有技术中，运用超临界液化的热化学反应技术，使用生物质为原料生产燃料油的技术研究已有多年，虽然取得一定的技术进步，但在使用生物质为原料生产燃料油过程中，还需借助于催化剂和添加部分辅料完成。现有技术中存在着转化率和产品品位低(主要是酯类含量低)、生产成本高、完全燃烧困难、燃烧排放污染严重等缺点。与本专利技术接近的现有技术，如参考文件1，太阳能学报2009年第8期第30卷公开的“基于超临界乙醇的竹子与聚乙烯共液化研究”和参考文件2，中国专利技术专利公报公开的专利号为：200910153121.9，名称为：“一种制备生物燃油的方法”的专利技术专利。
[0004]参考文件1的第2.1段结论是：“在有催化剂碳酸钾存在的条件下，毛竹和聚乙烯共液化率在280℃达到最高值62.6％。
[0005]参考文件1的第2.2段结论是：“从表2可以看出，产物成分非常分散，含量在1.00％以上的成分有35中之多，最高含量的成分仅占6.17％％。
[0006]现有技术的技术方案中，制备的生物燃油并未对参与液化介子的甲醇或乙醇进行分离提取，特别是生物燃油的甲醇在发动机燃烧过程中，对发动机具有很强的腐蚀性。
[0007]虽然参考文件2的说明书第4页第五行“若需要对反应后的混合物进行分离，则分离后的甲醇或乙醇可反复使用”，但参考文件2公开的技术方案获得的生物燃油中，分离甲醇或乙醇存在技术难度。参考文件2公开的方法中需要一定的恒温、恒压条件下的反应时间。

技术实现思路

[0008]为克服参考文件1和对比文件2技术方案中存在的生物燃料油酯类含量低、液化率低、生物燃料油热值低、反应时间长和需要添加其他物质提高液化率的技术不足，本专利技术公开一种利用生物质生产高酯类生物燃料油的方法。
[0009]本专利技术实现专利技术目的采用的生产高酯类生物燃料油的方法是：一种利用生物质生产高酯类生物燃料油的方法，该方法由以下步骤实现：
[0010]步骤1.将生物质原料进行干燥使其原料水分低于4％；
[0011]步骤2.将生物质原料粉碎100-200目生物质原料粉末；
[0012]步骤3.将生物质原料粉末与甲醇溶液在超临界液化釜中在混合，生物质与甲醇按
重量比为1:2-3；
[0013]步骤4.将步骤3有生物质原料粉末与甲醇溶液混合物的超临界液化釜加温至280-300度，压力控制在15Mp，达到温度和压力后液化完成，得到生物质液化液体原油和未液化固体混合物；
[0014]步骤5.将步骤4得到的生物质液化液体原油和未液化固体混合物，60-80度分馏，得到轻质液化燃料和固液混合物；
[0015]步骤6.将步骤5固液混合物100-120度进行分馏，得到水与甲醇混合物和剩余液体固体混合物；
[0016]步骤7.将步骤6得到水和甲醇混合物90度进行分馏得到甲醇和水，甲醇循环使用，水排放；
[0017]步骤8.步骤6剩余液体固体混合物120-180度进行分馏，得到生物质液化重质燃料和固体残渣。
[0018]本专利技术的有益效果是：由于改变生物质原料与甲醇混配比例和在单一甲醇作为液化介子，使液化过程的化学反应发生变化，得到酯类含量48.97％的高酯类生物燃料油，而且液化生物质转化率达到85％，无需恒温、横压下的反应时间，缩短液化时间，提高生产效率。
[0019]下面结合实施例对本专利技术进行详细描述。
具体实施方式
[0020]步骤1.将生物质原料进行干燥使其原料水分低于4％。
[0021]步骤2.将生物质原料粉碎100-200目生物质原料粉末。
[0022]步骤3.将生物质原料粉末与甲醇溶液在超临界液化釜中在混合，生物质与甲醇按重量比为1:2-3。
[0023]甲醇的使用量的参考基准是，基于生物质的热值适当调整，热值高的生物质甲醇的使用量适当增加，热值低的生物质甲醇的使用量适当减少。
[0024]步骤4.将步骤3有生物质原料粉末与甲醇溶液混合物的超临界液化釜加温至280-300度，压力控制在15Mp，达到温度和压力后液化完成，得到生物质液化液体原油和未液化固体混合物；
[0025]生物质原料粉末与甲醇溶液混合物的超临界液化釜逐渐加温至280-300度，随着超临界液化釜内温度的增加，甲醇开始汽化，超临界液化釜内压力达到8-10Mp时，液化反应开始，当超临界液化釜内压力达到15Mp液化完成。
[0026]步骤5.将步骤4得到的生物质液化液体原油和未液化固体混合物，60-80度分馏，得到轻质液化燃料和固液混合物。
[0027]该步骤中的固液混合物中包含：水、甲醇、生物质液化重质燃料和固体残渣。
[0028]步骤6.将步骤5固液混合物100-120度进行分馏，得到水与甲醇混合物和剩余液体固体混合物。
[0029]步骤7.将步骤6得到水和甲醇混合物90度进行分馏得到甲醇和水，甲醇循环使用，水排放。
[0030]步骤8.步骤6剩余液体固体混合物120-180度进行分馏，得到生物质液化重质燃料
和固体残渣。
[0031]本专利技术实施实践证明，本专利技术生物质转化率达到80％以上，获得的高酯类生物燃料油中：呋喃类4.06％、酯类48.97％、吡咯类3.51％、苯酚类8.43％、苯类1.59％、烯烃类1.51％、酮类14.84％、醚类7.11％、醇类1.03％、胺类3.77％、其它0.86％。
[0032]由于本专利技术获得的生物燃料油酯类含量到达48.97％大大提高了生物燃料品质，甲醇介子的去除，降低生物燃料油腐蚀性、提高生物燃料油热值。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用生物质生产高酯类生物燃料油的方法，该方法由以下步骤实现：步骤1.将生物质原料进行干燥使其原料水分低于4%。步骤2.将生物质原料粉碎100-200目生物质原料粉末。步骤3.将生物质原料粉末与甲醇溶液在超临界液化釜中在混合，生物质与甲醇按重量比为1:2-3。步骤4.将步骤3有生物质原料粉末与甲醇溶液混合物的超临界液化釜加温至280-300度，压力控制在15Mp，达到温度和压力后液化完成，得到生物质液化液...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏贤勇，教富伟，赵炜，宗志敏，
申请(专利权)人：辽宁国重重质碳资源产业工程技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：