[發(fā)明專利]一種利用能源草沼渣制備生物油的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710041910.8 | 申請日： | 2017-01-20 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN106811227B | 公開（公告）日： | 2018-09-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 劉斌;肖正;林滿紅;胡榮康;謝超;范錦琳;劉欣怡;楊麗秋;趙超 | 申請（專利權(quán)）人： | 福建農(nóng)林大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | C10G1/00 | 分類號(hào)： | C10G1/00;C10G3/00;C12P5/02 |
| 代理公司： | 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100 | 代理人： | 蔡學(xué)俊 |
| 地址： | 350002 福*** | 國省代碼： | 福建;35 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 利用 能源 草沼渣 制備 生物 方法 | ||
本發(fā)明提供了一種利用能源草沼渣制備生物油的方法，該制備方法包括如下步驟：能源草厭氧沼氣發(fā)酵處理、沼渣洗滌、沼渣烘干、沼渣粉碎、熱裂解、熱裂解蒸汽冷凝、加氫脫氧反應(yīng)和加氫裂解反應(yīng)等步驟。本發(fā)明利用沼氣工程中排放的廢棄物能源草沼渣生產(chǎn)商品化價(jià)值很高的生物油，是能源草沼渣在生物能源領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用，可以使沼氣工程的經(jīng)濟(jì)效益提高15%以上。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于生物質(zhì)綜合利用領(lǐng)域，具體涉及一種利用能源草沼渣制備生物油的方法。
背景技術(shù)
能源草包括一年生或多年生，高木質(zhì)纖維素含量，高產(chǎn)量，高光合效率的草本能源植物，是開發(fā)潛力巨大的能源植物，已成為沼氣工程的主要原料之一。能源草沼渣木質(zhì)纖維素含量高，而且質(zhì)地疏松，易于粉碎，適宜在生物能源領(lǐng)域進(jìn)一步利用。能源草沼渣進(jìn)一步高值化開發(fā)利用是提高沼氣工程經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑。但是能源草沼渣一般做有機(jī)肥料直接排放到農(nóng)田，經(jīng)濟(jì)效益不高。能源草沼渣可被生物降解利用的有效成分很低，不能通過生物發(fā)酵的方法經(jīng)濟(jì)高效地轉(zhuǎn)化為生物能源，因此它在生物能源領(lǐng)域的進(jìn)一步開發(fā)利用鮮有文獻(xiàn)報(bào)道。
生物質(zhì)熱解是目前較有前景的生物質(zhì)利用處置技術(shù)，可將低能量密度的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高能量密度的氣、液、固產(chǎn)品，其中熱解得液態(tài)產(chǎn)物通常稱為生物油。生物油一般有木料、鋸末、農(nóng)作物秸稈制備而成，因其原料結(jié)構(gòu)致密，預(yù)處理過程復(fù)雜，且原料成分較為復(fù)雜，制備的生物油雜質(zhì)較多，限制了其應(yīng)用價(jià)值。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明根據(jù)能源草沼渣性質(zhì)開發(fā)出了一套完整高效的生物油生產(chǎn)技術(shù)，該方法包括以下具體步驟：
(1)把新鮮能源草、干燥能源草或青貯能源草粉碎到10厘米以下，進(jìn)行厭氧沼氣發(fā)酵，原料在發(fā)酵罐內(nèi)滯留時(shí)間為中溫35-40℃發(fā)酵18-45天或高溫52℃-57℃發(fā)酵8~22天；
(2)發(fā)酵結(jié)束后，將發(fā)酵后的能源草沼渣排出，瀝干沼液，沼渣浸泡在重量5~12倍的清水中洗滌3~5次，每次洗滌過程中攪拌3~8次，使能源草沼渣充分浸潤，排出的沼液和洗滌液用于沼氣發(fā)酵或能源草種植；
(3) 將洗滌后的能源草沼渣放入溫度45~65℃、體積分?jǐn)?shù)0.8~1.4%的乙酸溶液中，用20~90KHz超聲處理20~50 分鐘，然后取出沼渣，瀝干乙酸溶液，再用清水洗滌3~5次。
(4)將步驟（3）清洗過的能源草沼渣瀝干水分，自然晾曬至水分含量5~26wt%，然后在80℃~180℃烘干至含水率0.5~6wt%；
(5)用3000~6000轉(zhuǎn)/分鐘的高速切割粉碎機(jī)將干燥后的能源草沼渣粉碎至0.7厘米以下的細(xì)粉；
(6) 將所得的能源草沼渣細(xì)粉進(jìn)行無氧熱裂解，得到熱裂解蒸汽，熱裂解的方法為快速熱裂解、閃速熱裂解、真空熱裂解和加氫熱裂解中的一種；
（7）將所得的熱裂解蒸汽通入冷凝器，在依次在20~50℃、10~20℃、-5~10℃、-20~-5℃四個(gè)冷凝梯度下冷卻形成4種液體。
（8）對凝結(jié)的4種液體分別進(jìn)行800~5000轉(zhuǎn)/分鐘離心，分離油相和水相；
（9）對4種油相分別采用Co-Mo或Ni-Mo做催化劑，在反應(yīng)溫度300～500 ℃、壓力10~20 M Pa條件下，進(jìn)行加氫脫氧反應(yīng)和加氫裂解反應(yīng)，進(jìn)一步脫除殘余的氧原子并降解大分子，得到直接用做燃料或與石化汽油、柴油混合使用的成品生物油。
所述能源草為雜交狼尾草、細(xì)莖雜交狼尾草、紫象草、矮象草、紅象草、象草、牧草蔗、巨菌草、皇竹草、中國臺(tái)灣甜草、擬高粱、甜高粱、蘆竹、蘆葦、類蘆、斑茅、彼特草、蘇丹草、美洲狼尾草、王草、五節(jié)芒、芒萁、香茅、互花米草, 大米草中的一種或幾種。
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