[發明專利]一種生物質原位供氫液化制油方法

有效

• 申請號: 201710350703.0
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN107163973B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 楊天華;張文奇;李潤東;李秉碩;賀業光
• 申請（專利權）人: 沈陽航空航天大學
• 主分類號: C10G1/06
• 分類號: C10G1/06
• 代理公司: 沈陽維特專利商標事務所(普通合伙) 21229
• 代理人: 甄玉荃

本發明涉及一種生物質水熱液化制生物油的新方法，以鋁?水的產氫反應為供氫源，協同玉米秸稈催化液化制備生物油，可提高生物油品質，屬于環境保護和新能源技術領域。本發明以鋁?水的產氫反應為供氫源，協同玉米秸稈催化液化制備生物油，鋁水反應產氫和生物質水熱液化同時進行，在生物質液化過程中原位供氫改性精制，可有效降低生物油含氧量，提高熱值，達到提高生物油品質的目的。

技術領域:

本發明涉及一種生物質水熱液化制生物油的新方法，以鋁-水的產氫反應為供氫源，協同生物質材料催化液化制備生物油，可提高生物油品質；屬于環境保護和新能源技術領域。

背景技術:

隨著石油等化石燃料儲量日益減少以及環境污染問題的日益嚴峻，研究和開發石油替代燃料新技術，對于緩解我國石油能源危機、改善環境污染問題嚴重的狀況有戰略性意義。生物質是唯一可轉化為液體燃料的可再生能源，有著產量巨大、可儲存和能實現碳循環等優勢。

生物質利用主要包括，物理轉化技術，生化轉化技術，熱化學轉化技術。物理轉化技術主要是通過加入添加劑和外力壓縮直接制作成成型燃料。生物化學轉化技術主要是利用酶和微生物降解生物質，如發酵。熱化學轉化技術是通過加熱的方式降解生物質，如熱解和液化。熱解是將有機物在惰性氣氛下降解成小分子物質的一種熱轉化技術。熱解產物主要有生物油、木炭、焦油和裂解氣等。是目前生物質熱轉化技術的重要組成部分。液化是近些年興起的一種熱轉化方式。生物質液化技術是指在較高壓力、一定溫度和溶劑、催化劑等存在的條件下對生物質進行液化反應制取液體產品的技術，通常以水作為反應介質，因此也稱為水熱液化。

生物質通過液化制得的生物油具有安全、清潔等優點，有良好的研究價值，因而受到廣泛重視。但是生物油高氧含量、低熱值的缺點使其很難在現有設備上直接燃燒或者與化石燃料汽油、柴油等混合燃燒。因此需對生物油進行改性精制，而催化加氫是目前效果最好也是應用最多的改性方法，根據催化加氫過程中氫氣來源不同可分為直接加氫和原位供氫。直接供氫多用工業氫氣，反應需要在一定氫壓(4Mpa)下進行，但是此方法在氫的制取、轉運、儲存過程中存在高成本和高危險性的問題。原位供氫是利用供氫劑的水解和熱化學反應產生氫氣，直接在液化過程中加氫的一種方法。原位供氫由于可避免直接供氫的諸多問題，已經成為生物油改性研究中最受關注的方法。原位供氫多使用鹽類為主的無機供氫劑和四氫化萘、小分子液態醇等有機供氫劑，但是普遍存在產氫量低等問題，而且有些供氫劑對環境有害。鋁是地球上儲量最多的金屬，鋁水解反應不僅能產生氫氣(理論產氫量1244mL/g(Al))，還能釋放出能量，而且反應產物對環境無害。諸如鋁-水、鋅-水反應曾經被用于水的超臨界下煤、瀝青及模型化合物加氫，鋅、鋁被氧化時，產生的氫氣用于有機物的加氫反應。但是，鋁-水反應產氫的原位供氫方式用于生物質水熱液化過程中的實驗研究并不多見。

發明內容

針對直接供氫的高成本，高危險性以及傳統原位供氫劑的供氫效率不足和對環境有害的問題，提出一種新型的生物質原位供氫液化制生物油的方法。本發明以鋁-水的產氫反應為供氫源，協同玉米秸稈催化液化制備生物油。鋁水反應產氫和生物質水熱液化同時進行，在生物質液化過程中原位供氫改性精制。可有效降低生物油含氧量，提高熱值，達到提高生物油品質的目的。