[發明專利]一種利用廢舊紡織品生產燃料和道路瀝青改性劑的方法

有效

• 申請號: 201410689080.6
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN104531234A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 陳壘;王艷;張曉靜;曹毅;李延勛;張曉峰;呂和坤;趙龍濤;王非;王延偉
• 申請（專利權）人: 河南工程學院
• 主分類號: C10L1/02
• 分類號: C10L1/02;B09B3/00;C08L95/00;C08K11/00
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 張紹琳;孫詩雨

1.一種利用廢舊紡織品生產燃料和道路瀝青改性劑的方法，其特征在于包括以下步驟：（1）廢舊紡織品的預處理：首先，將廢舊紡織品依次經除塵、去雜、漂白、洗滌和烘干處理，然后通過切割、撕裂、開松和梳理得到單纖維體；（2）用堿性溶液溶解步驟（1）中得到的單纖維體，經固液分離后得到棉纖維素溶液和未溶解的化學纖維；（3）向棉纖維素溶液中加入纖維素酶水解或加入催化劑催化水解或通過厭氧發酵制得生物燃料；（4）將低煤化程度的煤、催化劑、溶劑同步驟（2）中未溶解的化學纖維共液化制得液體燃料和道路瀝青改性劑。

2.根據權利要求1所述的利用廢舊紡織品生產燃料和道路瀝青改性劑的方法，其特征在于：所述步驟（2）中堿性溶液為氫氧化鈉/尿素水溶液或氫氧化鋰/尿素水溶液或4-甲基嗎啉-N-氧化物水溶液，所述堿性溶液的質量濃度為20%～90%、溫度為253K～373K。

3.根據權利要求2所述的利用廢舊紡織品生產燃料和道路瀝青改性劑的方法，其特征在于：所述氫氧化鈉/尿素水溶液為5～8wt%的氫氧化鈉/10～15wt%尿素混合的水溶液，氫氧化鋰/尿素水溶液為5～9wt%的氫氧化鋰/10～18wt%尿素混合的水溶液；所述4-甲基嗎啉-N-氧化物水溶液的質量濃度為60%～90%。

4.根據權利要求1所述的利用廢舊紡織品生產燃料和道路瀝青改性劑的方法，其特征在于：所述步驟（3）中纖維素酶水解時溫度為20～90^oC、pH為3～10，反應時間為2～72h，所述纖維素酶為堿性纖維素酶；所述堿性纖維素酶為KSM-9菌株或KSM-635菌株或KSM-19菌株或KSM-64菌株或N168-1菌株或HSH-810菌株或11AG8菌株或S36-2菌株。

5.根據權利要求1所述的利用廢舊紡織品生產燃料和道路瀝青改性劑的方法，其特征在于：所述步驟（3）中催化水解的條件為：溫度20～90^oC、pH3～10，反應時間2～72h，催化水解是在均相催化劑或非均相催化劑條件下將棉纖維素水解轉化為生物燃料；所述均相催化劑為硫酸或鹽酸；非均相催化劑為氯化鐵或氯化亞鐵或固體酸催化劑。

6.根據權利要求1所述的利用廢舊紡織品生產燃料和道路瀝青改性劑的方法，其特征在于：所述步驟（3）中厭氧發酵為：向步驟（2）得到的棉纖維素溶液中添加含氮溶液、纖維素分解菌和蛋白質水解菌，所述棉纖維素溶液、4～10wt%含氮溶液、纖維素分解菌和蛋白質水解菌的重量配比為100：?10～20：5～30：2～20；在發酵溫度為20～50℃，發酵時溶液pH值為5～7，厭氧發酵20～48h得到生物燃料。

7.根據權利要求1～6任一所述的利用廢舊紡織品生產燃料和道路瀝青改性劑的方法，其特征在于：所述步驟（4）中低煤化程度的煤為褐煤或長焰煤；催化劑為赤泥催化劑；溶劑為常壓渣油、減壓渣油、催化裂化油漿或煤液化重油。

8.根據權利要求7所述的利用廢舊紡織品生產燃料和道路瀝青改性劑的方法，其特征在于：所述步驟（4）中共液化包括以下步驟：a、首先，將未溶解的化學纖維、低煤化程度的煤、催化劑和溶劑混合置于反應器中，在溫度為300～450^oC、壓力為3～20MPa條件下反應0.5～2小時；b、步驟a中的反應產物經高溫分離器在350^oC、10MPa條件下分離為塔頂液體燃料和塔底重質產物；c、所述步驟b中塔頂液體燃料進入低溫分離器在200^oC、3MPa條件下分離為氣液兩相，所述氣相經八塔式變壓吸附裝置在2.12MPa、35^oC條件下提純氫氣，氫氣返回反應器中循環使用，其余氣體經醇胺吸收法脫硫凈化后用作燃料；所述低溫分離器底部的液態產物經冷凝、油水分離得到輕質油；d、所述步驟b中塔底重質產物進入減壓蒸餾塔，在350^oC、0.007MPa下制得粗油；e、將粗油和輕質油混合，經加氫精制得到液體燃料；f、將步驟d中減壓蒸餾塔底部產物粉碎至5微米以下，即制得道路瀝青改性劑。

9.根據權利要求8所述的利用廢舊紡織品生產燃料和道路瀝青改性劑的方法，其特征在于：所述未溶解的化學纖維、低煤化程度的煤和催化劑為固體部分，所述固體部分與溶劑的重量比為1:5～1:1；所述催化劑與固體部分的重量比為1:15～1:10。