[發(fā)明專利]一種用于生物油多級分離的精煉方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410011782.9
• 申請日: 2014-01-11
• 公開（公告）號: CN103740461B
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉華敏;紀(jì)俊敏
• 申請（專利權(quán)）人: 河南工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C11B3/00
• 分類號: C11B3/00;C08B37/00;C08H7/00;C11B3/12
• 代理公司: 新鄉(xiāng)市平原智匯知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)41139
• 代理人: 周闖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物工程與能源領(lǐng)域，特別涉及生物油經(jīng)過多級分離對其進行精煉的技術(shù)。

背景技術(shù)

由于化石能源的日趨減少以及化石能源的利用帶來了環(huán)境污染的加劇，科學(xué)家把注意力集中到新能源的開發(fā)和可再生能源上。在各種可再生能源中，生物質(zhì)資源具有可再生性、分布廣泛、環(huán)境友好等優(yōu)點，生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)換技術(shù)可以高效地利用生物質(zhì)資源，生產(chǎn)各種清潔燃料，替代煤炭，石油和天然氣燃料，生產(chǎn)電力，生產(chǎn)化學(xué)產(chǎn)品，進而受到世界各國的高度重視。

我國生物質(zhì)資源十分豐富，資源總量不低于30億t干物質(zhì)/a，相當(dāng)于10億t油當(dāng)量/a，約為我國目前石油消耗量的3倍。其中大部分生物質(zhì)產(chǎn)量很大、保存困難、不能及時利用，許多地區(qū)就地焚燒，不僅浪費資源，而且導(dǎo)致嚴(yán)重環(huán)境污染。如果將這些生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為液體燃料，則相當(dāng)于每年少增加了數(shù)千萬t石油當(dāng)量的能量，從而可以顯著提高我國的能源安全并能夠有效地減少污染物和溫室氣體的排放。

目前將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化生物油的方法主要有快速熱解液化和高壓液化。其相同點就是目標(biāo)產(chǎn)品都是生物油，由于不同的轉(zhuǎn)化方法，最終產(chǎn)品的性質(zhì)也不相同。但是這兩種方法制得的生物油的共同點是其化學(xué)組成復(fù)雜，最終導(dǎo)致其性質(zhì)較差，高含水量、高含氧量、高粘度、高酸度、易老化等。所有的這些缺點導(dǎo)致生物油不易燃燒，目前還不能大規(guī)模的利用。所以必須對生物質(zhì)裂解、液化后的液態(tài)產(chǎn)物再進行二次加工處理以提高裂解油的品質(zhì)。中國專利公開號CN101798524 A公開了雙溶劑萃取分離生物油的方法，其主要內(nèi)容是在常溫、常壓下首先以乙醚為溶劑對生物油進行萃取，從而得到乙醚可溶物和乙醚不溶物，乙醚不溶物在常溫、常壓下通過添加二氯甲烷可得到二氯甲烷可溶物與二氯甲烷不溶物。這兩種產(chǎn)物再進行低溫干燥可得到木質(zhì)素組分。該方法的主要是分離得到生物油中的木質(zhì)素，木質(zhì)素本身的利用價值又不高，所以此方法沒有對生物油進行高值化的利用。中國專利公開號CN 102703212 A公開了一種生物油各組分分離的精制方法，該技術(shù)針對生物油的首先進行水洗，水洗液通過蒸餾得到糖類和水相，水不溶殘渣干燥后再利用乙酸乙酯萃取，萃取液通過減壓蒸餾可得到酚類物質(zhì)，但是該方法只把生物油劃分成了二項，即水溶性物質(zhì)和乙酸乙酯溶性物質(zhì)，此方法沒有分離出木質(zhì)素產(chǎn)品，并且水溶性油中還會有大量的多糖類物質(zhì)和單糖類物質(zhì)混合在一起，沒有有效的分離利用。

本發(fā)明針對以上技術(shù)存在的缺點，提供了一種新的方法提取生物油中單糖、多糖、酚類小分子和木質(zhì)素大分，起到全面利用生物油的作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種用于生物油各多級分離的精制方法，分離過程溫度低，設(shè)備廉價，工藝簡單，實現(xiàn)生物油多級分離多級利用，從而提高生物油的產(chǎn)品附加值。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

（1）生物油經(jīng)水洗，得到水溶性油與水不溶性油；

（2）水溶性油經(jīng)過減壓蒸餾濃縮至30－50%，加入95%乙醇得到沉淀，通過過濾得到沉淀物和可溶物，沉淀物經(jīng)過冷凍干燥得到多糖，可溶物通過減壓蒸餾得到單糖類物質(zhì)和溶于水的小分子物質(zhì)；

（3）水不溶物加入二氯甲烷/乙醇（2：1）混合液萃取，得到萃取液經(jīng)減壓蒸餾濃縮至30%－50%，加入90%乙醚得到乙醚可溶物和乙醚不溶物，乙醚可溶物通過先常壓蒸餾出乙醚回收利用，后減壓蒸餾出水得到酚類物質(zhì)，乙醚不溶物通過過濾得到并冷凍干燥得到木質(zhì)素大分子。

優(yōu)選地，步驟（1）中所述水洗是生物油與水按質(zhì)量比1：（2－3）混合，在溫度50－60℃混合攪拌1－2小時。

優(yōu)選地，步驟（2）所述水溶性油減壓條件為10－20KPa，溫度為60－85℃，時間為40－80分鐘。

優(yōu)選地，步驟（3）所述減壓條件為10－20KPa，溫度為60－85℃，時間為40－80分鐘。

優(yōu)選地，步驟（2－3）中所述冷凍干燥的溫度為－50℃，壓力為0.024mBar。

本發(fā)明多糖得率1－8%，單糖類與水溶性不分子得率20－50%，酚類小分子得率20－35%，木質(zhì)素得率20－35%。

有益效果：經(jīng)過本方法對生物油進行分級精煉后，可以把生物油的全組分進行細(xì)分，大分子與小分子分離，實現(xiàn)不同生物油組分的不同利用方法，從而實現(xiàn)生物油的全利用，使生物油的利用效益最大化。

附圖說明

圖1表示本發(fā)明的工藝流程圖。

具體實施方式

下面通過實例對本發(fā)明作進一步闡述，其目的在于更好理解本發(fā)明內(nèi)容而非限制本發(fā)明的保護范圍。