[發明專利]一種通過預分離生物質制備液體燃料的方法

在審

• 申請號: 201711136305.5
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN107880949A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 陳慶;曾軍堂
• 申請（專利權）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號: C10L1/02
• 分類號: C10L1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種通過預分離生物質制備液體燃料的方法，屬于液體燃料技術領域。

背景技術

隨著人類經濟的飛速發展，能源的消耗速度越來越快，石油、煤炭、天然氣等礦物燃料日益緊缺，且這些礦物燃料在開采和利用過程中，又造成嚴重的環境污染和不可逆的環境破壞，如今能源與環境保護已成為限制社會經濟發展的主要瓶頸。因此，發展一種可再生的、可循環使用的新能源，已成為關系國家能源安全的重要課題。生物質能是目前應用前景最為廣泛的可再生能源，具有多樣性、分布廣泛、可噪聲低污染等特定，可替代部分礦物燃料，成為21世紀的主要能源之一。

生物質能的利用主要有直接燃燒、生物化學轉換和熱化學轉換等三種途徑，其中，熱化學轉換主要是利用固體生物質為原料，在一定溫度和壓力條件下，添加或不添加催化劑，在反應裝置中經過一定時間的復雜反應，使固體生物質基本轉化成液體產品。與其他技術相比，生物質熱化學轉換技術具有功耗少、轉化率高、易工業化等優點，將生物質轉化成液體燃料已成為本領域科研人員的研究熱點。

申請號為201611046701.4的發明專利公開了一種生物質快速熱裂解制取液體燃料的方法，該生物質快速熱裂解制取液體燃料的方法具體步驟如下：選取需要的生物質原料，并將生物質放入到雜質過濾中，對其進行雜質過濾，以防在熱裂解時降低液體燃料的質量，過濾完成后，將過濾后的生物質放入到粉碎機中進行粉碎，將生物質、水與混合酸液充分混合后浸漬過濾處理，向干燥的酸浸漬生物質內噴灑化學改良劑，通過在流化床生物質快速熱裂解裝置產生裂解蒸氣，催化吸附，冷卻過濾。

申請號為201010169509.0的發明專利公開了乙醇／水混合溶劑預處理生物質以及制備液體燃料的方法，用生物質制備燃料乙醇的技術瓶頸之一是如何有效預處理生物質，破壞其復雜的結構，提純纖維素，以利于下一步的酶解發酵。本發明的方法包括：在高溫高壓反應釜中，利用乙醇/水混合溶劑處理富含纖維素的生物質，利用真空泵抽濾后得濾液和固體組分，固體組分進行酶解糖化后發酵制備乙醇；濾液減壓蒸餾回收乙醇后，剩余的濾液會析出油狀物，將析出的油狀物干燥除水后重新加入回收的乙醇中制備液體燃料。

申請號為201410582060.9的發明專利公開了利用生物質原料制取液體燃料的方法，該方法包括以下步驟：預處理：將粉碎的秸稈用氨水和二氧化硫酸堿結合兩步法預處理；酶水解糖化：預處理后混合液用木酶和黑曲酶的酶制劑進行雙酶糖化；乙醇發酵：酶水解糖化后混合液進行固液分離，將液相產物用木糖、己糖共發酵，得燃料乙醇；固態氣化：固液分離出來的固態物質放入氣化爐中氣化；再將氣體產物進行費托合成：氣化后的氣體產物以鈷為催化劑，進行費托合成，即可獲得柴油、汽油、煤油和石蠟等液體燃料。

綜上，目前，生物質轉化為液體燃料的技術主要有快速熱解液化、高壓液化、水解發酵合成等。但由于生物質原料的形態和物性各不相同，制備工藝的差別，使得在熱化學轉化過程中的得到的液體燃料存在較大的差別，只能在作為低品級燃料使用。特別是生物質液化油含有水，而且組分極其復雜，含有不穩定及腐蝕性的組分，直接燃燒極易造成二次污染。

發明內容

針對以上問題，本發明的目的是利用生物質原原料，得到成分單一、分布均勻的液體燃料，以克服直接將生物質液化組分復雜，腐蝕性強，直接燃燒極易造成二次污染的缺陷。

本發明解決的技術問題是提供一種通過預分離生物質制備液體燃料的方法，通過該方法可以得到成分單一的液體燃料。

本發明通過預分離生物質制備液體燃料的方法，包括如下步驟：

a、粉碎：將生物質材料粉碎至過50目篩，得到生物質粉末；

b、發酵：在生物質粉末中加入發酵菌，發酵1～2天后，取出，去除水后，得到發酵料；

c、擠出：將發酵料送入螺桿擠出機，在螺桿擠出機旋轉擠出過程中，在第一段加入酸和乙醇，溶解濾出木質素；第二段加入堿液，溶解濾出半纖維素；在螺桿擠出機末端排出纖維素；通過螺桿擠出機連續剪切分散，使得生物質分離為木質素、半纖維素、纖維素；

d、制備：分別采用木質素、半纖維素和纖維素為原料，液化制備得到液體燃料。

本發明的方法，以生物質為原料，采用連續高效的螺桿擠出機將生物質中的木質素、半纖維素、纖維素分離，再以此為原料分別制備得到液體燃料，使得到的液體燃料成分單一、分布均勻，克服了現有生物質液體燃料直接將生物質液化從而造成組分復雜，腐蝕性強，直接燃燒極易造成二次污染的缺陷。