[發(fā)明專(zhuān)利]一種從生物油中分離酚類(lèi)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210421447.7
• 申請(qǐng)日: 2012-10-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102976906A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂東燦;劉運(yùn)權(quán);王奪
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廈門(mén)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C07C43/23
• 分類(lèi)號(hào): C07C43/23;C07C41/44;C07C39/04;C07C39/06;C07C39/07;C07C37/86;C07C47/58;C07C45/85
• 代理公司: 廈門(mén)南強(qiáng)之路專(zhuān)利事務(wù)所 35200
• 代理人: 馬應(yīng)森

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種從生物質(zhì)熱解油中分離酚類(lèi)的方法。

背景技術(shù)

化石能源的使用帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題和傳統(tǒng)能源枯竭引起的能源危機(jī)已受到越來(lái)越多的關(guān)注，因此，發(fā)展可替代能源非常有必要。目前，在各種可再生能源中，生物質(zhì)是唯一能轉(zhuǎn)化為液體燃料的環(huán)境友好能源，具有來(lái)源廣泛、價(jià)廉易得、可再生性強(qiáng)、無(wú)污染等優(yōu)勢(shì)。其轉(zhuǎn)化利用不僅能實(shí)現(xiàn)CO₂的零排放，而且還可以利用農(nóng)林廢棄物、生活垃圾等產(chǎn)生可作為能源的氣體、液體和固體等物質(zhì)，達(dá)到變廢為寶、綜合利用的目的。特別是從生物質(zhì)轉(zhuǎn)化得到的液體中還可進(jìn)一步分離提取具有更高附加值的化學(xué)品，因此，生物質(zhì)的開(kāi)發(fā)利用前景廣闊。目前，生物質(zhì)的利用途徑主要有以微生物發(fā)酵為代表的生物化學(xué)平臺(tái)和以熱解、氣化為代表的熱化學(xué)平臺(tái)。與微生物發(fā)酵和生物質(zhì)氣化技術(shù)相比，生物質(zhì)快速熱解成本相對(duì)較低，能直接產(chǎn)生以液體形式存在的生物油而成為最具發(fā)展?jié)摿Φ纳镔|(zhì)利用技術(shù)之一。

生物質(zhì)快速熱解技術(shù)是指生物質(zhì)在無(wú)氧或缺氧條件下、采用極高加熱速率（500~1000℃/s）、極短停留時(shí)間（~2s）和中等裂解溫度（~500℃）經(jīng)過(guò)快速熱解和快速冷凝得到生物油，同時(shí)產(chǎn)生副產(chǎn)物生物炭和不冷凝氣體的過(guò)程。生物油是一種暗棕色的可流動(dòng)液體，含有包括酸、醇、酯、醛、酚、酮等數(shù)百種物質(zhì)，具有酸值高、黏度大、含水量和含氧量高、熱值低等缺點(diǎn)，因此其直接利用受到限制。為改善生物油的性質(zhì)使其能夠替代或部分替代化石燃料，人們?cè)诖呋託洹⒋呋呀狻⒋呋セ?、水蒸氣重整等方面已做了大量工作。這些方法盡管能提高生物油的熱值和穩(wěn)定性，但由于精制過(guò)程需要消耗大量能量或氫氣，導(dǎo)致成本升高。而從生物油中分離提取高附加值化學(xué)品不僅能夠提高生物油的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，促進(jìn)生物油產(chǎn)業(yè)化的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也是目前生物油轉(zhuǎn)化利用方式中較有發(fā)展前景的一種。生物油中含有大量的酚類(lèi)如苯酚、2-甲基苯酚、4-甲基苯酚、2-甲氧基苯酚、4-甲基-2-甲氧基苯酚、4-乙基-2-甲氧基苯酚、丁香酚、香草醛等，可用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、炸藥、工程塑料、合成纖維、增塑劑、防腐劑、香料和燃料等方面。然而，迄今關(guān)于從生物油中分離酚類(lèi)的研究還較少，公開(kāi)專(zhuān)利報(bào)道也不多。

中國(guó)專(zhuān)利CN201210201734.7公開(kāi)一種用于生物油各組分分離的精制方法，包括如下步驟：（1）生物油經(jīng)水洗，得水洗液和水洗殘?jiān)?；?）水洗液減壓蒸餾得糖類(lèi)和水相，水洗殘?jiān)稍锖笥靡宜嵋阴ポ腿?，得萃取液和不溶性殘?jiān)?；?）萃取液減壓蒸餾得酚類(lèi)，不溶性殘?jiān)稍锛纯?。該發(fā)明采用水洗、減壓蒸餾、萃取等簡(jiǎn)單工藝過(guò)程將生物油分成水相、糖類(lèi)、酚類(lèi)以及不溶性殘?jiān)膫€(gè)部分，提高生物油的附加值。

中國(guó)專(zhuān)利CN200910193381.9公開(kāi)一種生物質(zhì)分級(jí)熱解制備生物油和化學(xué)品的方法及裝置，該發(fā)明基于生物質(zhì)的各主要化學(xué)組分(纖維素、半纖維素和木質(zhì)素)具有不同的熱分解特性，結(jié)合快速熱解的技術(shù)要求，提出一種通過(guò)螺旋熱解反應(yīng)器、淺床流化床和深床流化床三級(jí)系統(tǒng)在不同溫度下對(duì)生物質(zhì)進(jìn)行分級(jí)熱解的技術(shù)方案，可分級(jí)制備出不同的產(chǎn)品。其中，第一級(jí)制得一定量有機(jī)酸(主要是乙酸)和醛類(lèi)產(chǎn)品；第二級(jí)制得一定量酚類(lèi)產(chǎn)品；由第三級(jí)制得熱解氣經(jīng)兩級(jí)旋風(fēng)分離器凈化和噴淋器噴淋冷凝后的得到本系統(tǒng)的主要產(chǎn)品高品質(zhì)的生物油。由于分級(jí)熱解最終制得的生物油具有水分及酸性物質(zhì)含量低，儲(chǔ)運(yùn)穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。

中國(guó)專(zhuān)利CN201110089928.8公開(kāi)一種生物油的分子蒸餾分離方法，包括：將生物油原油進(jìn)行顆粒與水分脫除預(yù)處理后獲得的預(yù)處理后的生物油經(jīng)分子蒸餾分離過(guò)程，在蒸餾溫度為常溫至200℃，蒸餾壓力為10Pa至1800Pa下，獲得生物油餾分；以獲得的生物油中質(zhì)餾分為原料，在蒸餾溫度為常溫至200℃，蒸餾壓力為10Pa至1800Pa下，經(jīng)多次分子蒸餾分離過(guò)程，提取生物油餾分內(nèi)的羧酸類(lèi)、醛類(lèi)、酮類(lèi)、醇類(lèi)、酚類(lèi)或糖類(lèi)化合物。該發(fā)明工藝將分子蒸餾分離技術(shù)引入熱敏性生物油的分離領(lǐng)域，解決了分離過(guò)程中生物油品質(zhì)下降與結(jié)焦的問(wèn)題，可提供特性各異的生物油餾分和多種高附加值化工產(chǎn)品。

本申請(qǐng)人在中國(guó)專(zhuān)利CN201210050527.6提供一種既可以從生物油中提取酚類(lèi)物質(zhì)，又能副產(chǎn)醋酸鹽，并且可以提升生物油的品質(zhì)，使生物油的酸度降低，而熱值不發(fā)生明顯變化的生物油的分離提質(zhì)方法。在生物油中加入絡(luò)合劑進(jìn)行絡(luò)合反應(yīng)，分離得到絡(luò)合沉淀物；在絡(luò)合沉淀物中加入酸，得到酚類(lèi)物質(zhì)和金屬鹽溶液，過(guò)濾，除掉炭顆粒等雜質(zhì)，得到酚類(lèi)物質(zhì)和金屬鹽的混合溶液；在混合溶液中加入萃取劑，靜置，溶液分成兩層，上層即為酚類(lèi)物質(zhì)萃取相，下層即為金屬鹽溶液相，將酚類(lèi)物質(zhì)萃取相與金屬鹽溶液相分離，得到酚類(lèi)物質(zhì)和金屬鹽溶液。