[發明專利]一種秸稈生產高附加值化學品聯產緩釋肥的方法

有效

• 申請號: 201610042679.X
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105523783B
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 夏海岸;徐思泉;章磊
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: C05D9/00
• 分類號: C05D9/00;C10B53/02;C10G1/00
• 代理公司: 32200 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 唐循文<國際申請>=<國際公布>=<進入

一種秸稈生產高附加值化學品聯產緩釋肥的方法，將粉碎后的秸稈原料加入到兩相反應體系中，在催化劑、無機鹽和弱酸性化合物作用下反應，所得的產物過濾，得到的固體殘渣和液體產物；將所得液體產物靜置分層，分離成水相和有機相，再將分離后的有機相的有機溶劑經減壓蒸餾除去有機溶劑，加入水得到水溶性的呋喃類化合物以及不溶于水的木質素和胡敏素的混合物；將得到的木質素與胡敏素和所得固體殘渣充分混合，在惰性氣氛或還原氣氛中進行催化熱解，得到生物油，熱解后的固體為緩釋復合肥。本發明實現了秸稈原料全組分的高附加值的全利用，經濟效益高，解決了秸稈綜合利用的難題。

技術領域

本發明屬于生物質高效利用和轉化領域，具體涉及一種秸稈綜合經濟利用的方法。

背景技術

目前世界所需的能源和有機化學品絕大部分來源于石油、煤和天然氣。但是隨著這些不可再生的化石能源的逐漸枯竭以及為了實現人類可持續發展的目的，充分利用可再生、可降解的資源，通過化學合成的方法使其成為重要的工業原料成為解決資源枯竭和環境污染的有效手段。秸稈類等生物質原料在自然界儲量豐富，價格低廉，是重要的生物質資源，通過化學方法可將其合成為高附加值的化學品，成為生物質資源合理利用的重要途徑。

我國是一個農業大國，年產秸稈大約在7億噸左右，是一種經濟易得的農業廢棄物原料。目前，我國對于秸稈的利用技術十分落后，除了用于造紙之外，目前還沒有一種高效、經濟實用可行的高效綜合利用技術。大部分秸稈用于焚燒，這種粗放的利用方式不僅浪費了寶貴資源，而且引起嚴重的霧霾等環境問題。

秸稈如小麥秸稈，其主要成分為纖維素、半纖維素、木質素等物質構成，十分難于降解。目前，雖然有文獻報道，可由秸稈轉化成呋喃類化合物，但其效率較低、目標產物的收率低，無法實現工業利用。呋喃類化合物是一種基于生物質的重要平臺小分子。如5-羥甲基糠醛可被直接轉化為各種具有經濟價值的乙酰丙酸(LA)、2，5一二甲基呋喃(DMF)、2，5-呋喃二甲酸(FDCA)等高附加值化合物，被認為是一種介于生物質化學和石油工業有機化學之間的最具開發潛力的生物質平臺化合物。但目前，5-羥甲基糠醛大部分采用可食用的單糖如果糖和葡萄糖，導致其價格昂貴，限制它的大規模利用。另外一種重要的呋喃化合物為糠醛，它是一種重要的化學品，其原料主要是玉米棒。

國內外已經有一些有關秸稈綜合利用的技術的報道：申請號為201410433506.1的中國發明報道了一種秸稈組分分離及秸稈組分全利用的方案，通過對秸稈蒸汽爆破處理，將纖維素、半纖維素、木質素分離，然后再對各個組分進行分離和轉化。此發明需要添加價格昂貴的酶，反應效率低，生產成本高。

申請號為201110110405.7的中國發明提供了一種水稻炭基緩釋肥及其制備方法，其主要技術為將水稻秸稈生物質炭與氮磷鉀顆粒復合肥混合，添加粘結劑，形成一種水稻炭基緩釋肥。但此方法的不足是將具有較高附加值的半纖維素、纖維素直接熱解成生物質炭，浪費了寶貴資源，無法實現秸稈的綜合利用。

申請號為201110061698.4的中國發明報道了農作物秸稈制炭并生產緩釋肥的方法，首先將秸稈粉碎，將具有較高附加值的半纖維素、纖維素直接熱解成生物質炭，浪費了寶貴資源，并且需要添加粘結劑，生產成本過高。

因此，發展一種高效、經濟可行的綜合利用方法，對于緩解我國日益嚴峻的能源問題和資源問題具有重要意義。

發明內容

解決的技術問題：本發明提出的是一種秸稈綜合經濟利用的新方法，其目的是解決目前秸稈無法綜合利用的問題，其特點是本發明結合催化水解、催化熱解等方法耦合，催化劑可用于水解反應和熱解反應，最后催化劑可以用于制備緩釋肥，具有經濟效益好等特點。