[發(fā)明專利]一種提高生物質(zhì)成型燃料熱解焦油中雜酚含量的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410605168.5
• 申請日: 2014-10-30
• 公開（公告）號: CN104312604A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉石彩;楊華;黃麗;鄧先倫;蔣劍春
• 申請（專利權(quán)）人: 中國林業(yè)科學研究院林產(chǎn)化學工業(yè)研究所
• 主分類號: C10B53/02
• 分類號: C10B53/02
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 馮慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)成型燃料的熱解方法，尤其是涉及一種利用松木屑、杉木屑及硬雜木屑為原料壓制成的棒狀燃料在含氧環(huán)境條件下熱解制備成型炭的生產(chǎn)工藝中焦油雜酚含量提高的方法。

背景技術(shù)

我國擁有豐富的生物質(zhì)資源，以木屑為原料制取的固體成型燃料年產(chǎn)量在15萬噸左右，它可以經(jīng)進一步熱解深加工制取生物質(zhì)成型炭，由此帶來的焦油副產(chǎn)品每年約5萬噸，焦油是一種黑色的較黏稠液體，含有部分雜酚類，包括苯酚、2-甲基苯酚、4-甲基苯酚、2-甲氧基苯酚、3，4-二甲基苯酚、2-乙基苯酚等。酚類對環(huán)境有危害，因此，開發(fā)利用成型炭制備過程中的焦油副產(chǎn)品是化廢為寶的好事。酚醛樹脂膠具有優(yōu)異的膠接強度、良好的耐水性、耐熱性及化學穩(wěn)定性，是目前室內(nèi)外用人造板的主要用膠。但其固化速度慢，固化溫度高，成本也較高。目前最新研究以木屑成型炭制備過程中的焦油副產(chǎn)品部分替代價格較高的苯酚，進行酚醛樹脂膠粘劑的合成，具有一定的實用性，同時也為焦油的資源利用提供一種新的途徑。

目前成型炭制備常規(guī)工藝(僅以熱空氣作為熱解介質(zhì))焦油副產(chǎn)品的雜酚總相對含量小于80％，導致焦油副產(chǎn)品在部分替代苯酚進行酚醛樹脂膠粘劑合成反應中的替代比例不高(低于25％)，焦油副產(chǎn)品不能充分利用形成浪費，進而造成環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種提高生物質(zhì)成型燃料焦油中雜酚含量的方法，由本發(fā)明獲得的生物質(zhì)成型燃料熱解焦油副產(chǎn)品具有雜酚總相對含量高的優(yōu)點，用于部分替代苯酚進行酚醛樹脂膠粘劑合成反應效率更高。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種提高生物質(zhì)成型燃料熱解焦油中雜酚含量的方法，以生物質(zhì)成型燃料在含氧條件下進行熱解獲得生物質(zhì)成型活性炭和焦油副產(chǎn)品，熱解在堿性含氧條件下進行，其中氨氣和空氣的體積比為V_NH3:V_空氣＝(1－3)：100。

所述的氨氣是用氨水加熱的方式產(chǎn)生，加熱溫度為300－500℃。

熱解時，最終熱解溫度為600－850℃，熱解過程升溫速率為15－30℃/小時。

所述的生物質(zhì)成型燃料包括以松木屑、杉木屑或硬雜木屑為原料壓制成的棒狀燃料。

所述的提高生物質(zhì)成型燃料熱解焦油中雜酚含量的方法獲得的焦油，雜酚總相對含量為85％wt～92％wt。

所述的提高生物質(zhì)成型燃料熱解焦油中雜酚含量的方法獲得的焦油在替代苯酚進行酚醛樹脂膠粘劑合成反應中的應用，苯酚的替代比例為30％～50％。

有益效果：

本發(fā)明改變了傳統(tǒng)以空氣為熱解介質(zhì)的生物質(zhì)棒狀成型燃料熱解工藝，創(chuàng)新性地采用堿性空氣氣氛作為熱解介質(zhì)進行成型燃料的熱解炭化，與常規(guī)的以空氣為熱解介質(zhì)的生物質(zhì)棒狀成型燃料熱解工藝相比，使生物質(zhì)成型燃料熱解焦油的組成發(fā)生明顯的變化，其中雜酚總相對含量明顯提高，使焦油副產(chǎn)品在部分替代苯酚進行酚醛樹脂膠粘劑合成反應中效率更高，具體來說：

(1)本發(fā)明首次采用堿性空氣氣氛作為熱解介質(zhì)進行成型燃料的熱解炭化，使生物質(zhì)成型燃料熱解焦油的組成發(fā)生明顯的變化，其中雜酚總相對含量明顯提高，有利于提高焦油副產(chǎn)品在部分替代苯酚進行酚醛樹脂膠粘劑合成反應中的替代比例，并改善合成產(chǎn)品的質(zhì)量。

(2)本發(fā)明適應于以松木屑、杉木屑及硬雜木屑為原料壓制成的棒狀燃料在含氧環(huán)境條件下熱解制備成型炭的生產(chǎn)工藝。堿性氣氛下熱解可以使生物質(zhì)成型燃料熱解焦油的組成發(fā)生明顯的變化，其中雜酚總相對含量可以從常規(guī)工藝(僅以熱空氣作為熱解介質(zhì))的小于80％提高到85％－92％，焦油副產(chǎn)品在部分替代苯酚進行酚醛樹脂膠粘劑合成反應中的替代比例從25％提高至30％－50％。

(3)本發(fā)明提高了生物質(zhì)焦油的利用效率，對于促進生物質(zhì)資源的高效利用，減少生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)過程因焦油副產(chǎn)品給環(huán)境帶來的污染，降低酚醛樹脂膠黏劑制備成本具有重要作用。

具體實施方式

實施例1.