[發(fā)明專利]一種利用海藻作為原料制備的生物油的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710044591.6
• 申請(qǐng)日: 2017-01-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106753749B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 臧亞丹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臧亞丹
• 主分類號(hào): C11B1/00
• 分類號(hào): C11B1/00;C10L1/02;C11B1/04
• 代理公司: 北京挺立專利事務(wù)所(普通合伙)11265
• 代理人: 倪鉅芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用海藻作為原料制備的生物油的方法，屬于生物燃料油技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

生物燃油是指通過(guò)生物資源生產(chǎn)的燃料乙醇、生物燃油和航空生物燃料，可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源開(kāi)發(fā)利用的重要方向。所謂的生物資源是指利用大氣、水、土地等通過(guò)光合作用而產(chǎn)生的各種有機(jī)體，即一切有生命的可以生長(zhǎng)的有機(jī)物質(zhì)。它包括植物、動(dòng)物和微生物，不同于石油、煤炭、核能等傳統(tǒng)燃料，這些新興的燃料是可再生燃料。

目前生物燃油作為一種可替代柴油的燃料被研究得較多。生物燃油即脂肪酸甲酯是一種含氧清潔燃料，由于其具有燃燒率高、污染少，可再生等優(yōu)點(diǎn)，為人們所關(guān)注。目前生物燃油主要是用化學(xué)法生產(chǎn)，即用動(dòng)物和植物油脂和甲醇或乙醇等低碳醇在酸或堿性催化劑和高溫(230～250℃)下進(jìn)行轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)，生成相應(yīng)的脂肪酸甲酯或乙酯。

與陸地生物質(zhì)相比，海藻具有光合作用效率高、生長(zhǎng)周期短、不占用土地等優(yōu)點(diǎn)，因此把海藻轉(zhuǎn)化為可替代能源的研究越來(lái)越廣泛深入，但是現(xiàn)有技術(shù)和方法利用海藻作為原料制備的生物油具有氧含量高、熱值低、酸度大、穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)，很難作為燃料直接使用；而在海藻轉(zhuǎn)化過(guò)程中加入催化劑是一種非常有效的方法，不僅可以提高液體燃油的產(chǎn)率，還能改善燃油的品質(zhì)從而使其接近化石燃料的標(biāo)準(zhǔn)。CN 105126901 A公開(kāi)過(guò)一種在海藻液化反應(yīng)的分子篩催化劑，其可提高海藻液化燃油的品質(zhì)，增加生物油的產(chǎn)率和熱值，延長(zhǎng)催化劑的使用時(shí)間，提升催化劑的經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值。該催化劑催化海藻液化時(shí)，催化溫度為350-550℃的催化效果較好。該方法仍然存在催化溫度過(guò)高，產(chǎn)率偏低，熱值偏低的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種利用海藻作為原料制備的生物油的方法，在進(jìn)行催化反應(yīng)之前進(jìn)行微生物發(fā)酵處理，可以有效降低催化劑的使用量，催化溫度和反應(yīng)時(shí)間，并且得油率高，熱值也大幅提高。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種利用海藻作為原料制備的生物油的方法，其步驟如下：

(1)按照現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)的方法制備分子篩催化劑Fe/ZSM-5/MCM-41；

(2)將海藻進(jìn)行發(fā)酵預(yù)處理：

將海藻加上干重的0.3倍水混合濕潤(rùn)，按照接種量0.5％接種菌株，于39攝氏度下恒溫發(fā)酵3-5小時(shí)，期間翻動(dòng)2-3次；

所述接種的菌株選自乳酸片球菌和嗜溫鞘氨醇桿菌的混合物或鼠李糖乳桿菌和嗜溫鞘氨醇桿菌的混合物；

(3)催化反應(yīng)：

發(fā)酵后的海藻經(jīng)烘干、粉碎機(jī)粉碎后，按照重量份數(shù)，取50份滸苔，2份水，實(shí)施例2中KH550修飾的Fe/ZSM-5/MCM-41催化劑0.5-1份，混合均勻后裝入鋼制反應(yīng)釜中并壓實(shí)，在反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有補(bǔ)充額外氣化介質(zhì)和預(yù)熱氣體，以50℃/min的升溫速率升至200-250℃，并保持10-15min；反應(yīng)結(jié)束后，在室溫下自然冷卻，再對(duì)反應(yīng)釜中的固液產(chǎn)物進(jìn)行常壓蒸餾，收集100-550℃之間的餾分，把收集到的餾分中的水分離心除去即可得到液體燃油。

本發(fā)明的方法，產(chǎn)率為28.56-39.6％，其熱值為59.8-82.1MJ/Kg，氧含量為1.86-1.89％，性能非常優(yōu)異。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明提供了一種利用海藻作為原料制備的生物油的方法，在進(jìn)行催化反應(yīng)之前進(jìn)行微生物發(fā)酵處理，可以有效降低催化劑的使用量，催化溫度和反應(yīng)時(shí)間，并且得油率高，熱值也大幅提高。用本發(fā)明的方法，產(chǎn)率為28.56-39.6％，其熱值為59.8-82.1MJ/Kg，氧含量為1.86-1.89％，性能非常優(yōu)異。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

實(shí)施例1

一種利用滸苔作為原料制備的生物油的方法，其步驟如下：

(1)按照現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)的方法制備分子篩催化劑Fe/ZSM-5/MCM-41；

(2)將滸苔進(jìn)行發(fā)酵預(yù)處理：

將滸苔加上干重的0.3倍水混合濕潤(rùn)，按照接種量0.5％接種菌株，于39攝氏度下恒溫發(fā)酵3小時(shí)，期間翻動(dòng)3次；

所述接種的菌株為乳酸片球菌和嗜溫鞘氨醇桿菌的混合物，混合比例為按照數(shù)量比3:2；

(3)催化反應(yīng)：