[發明專利]一種木質素重質油提質制備生物含氧燃料的方法

有效

• 申請號: 201910317010.0
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110093179B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 龍金星;李浩維;李雪輝;李宣;馬宏衛
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C10G45/46
• 分類號: C10G45/46;C10G45/48;C10G45/04;C10G45/06;C10L1/02;B01J23/78;B01J23/83;B01J23/89
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 向玉芳

1.一種木質素重質油提質制備生物含氧燃料的方法，其特征在于包括如下步驟：將木質素重質油與反應介質和堿性載體負載的非貴金屬催化劑混合，在1~4MPa氫氣壓力的條件下，120~160℃反應1~5h，分離出催化劑，除去反應介質，實現木質素重質油的高效催化提質，獲得高品位的生物含氧燃料；所述的高品位的生物含氧燃料是指燃料中碳元素質量含量不低于65.7%，氫含量不低于6.73%，熱值不低于27.4MJ/Kg，氧含量不高于27%，氧碳原子比不高于0.30，pH值在5.5~7.0之間的生物液體燃料；

所述的堿性載體負載的非貴金屬催化劑中的堿性載體為MgO、MgO-SiO₂或MgO-Al₂O₃；所述的非貴金屬為Ni或La-Ni或Cu-Ni或Mn-Ni或Fe-Ni或Ru-Ni；

所述的反應介質為低碳醇、C8~C12烷烴或十氫萘；所述低碳醇為甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇和2-丁醇中的一種或多種；所述C8~C12烷烴為正辛烷、正壬烷、正癸烷、正十一烷和正十二烷中的一種或多種。

2.根據權利要求1所述的木質素重質油提質制備生物含氧燃料的方法，其特征在于：所述的堿性載體負載的非貴金屬催化劑中的Ni質量分數相對于堿性載體的含量為5%~20%；所述的La、Cu、Mn、Fe或Ru的質量分數為堿性載體的1%~5%。

3.根據權利要求1所述的木質素重質油提質制備生物含氧燃料的方法，其特征在于：所述的MgO-SiO₂或MgO-Al₂O₃堿性載體中SiO₂或Al₂O₃與MgO具有相同的物質的量。

4.根據權利要求1所述的木質素重質油提質制備生物含氧燃料的方法，其特征在于：所述的堿性載體負載的非貴金屬催化劑用量為木質素重質油質量的3%-10%；所述的木質素重質油在反應介質中的體積濃度為5%~15%。

5.根據權利要求1所述的木質素重質油提質制備生物含氧燃料的方法，其特征在于：所述的堿性載體負載的非貴金屬催化劑通過如下方法制備：

1）催化劑載體制備：在MgCl₂與等摩爾量的Na₂SiO₃或AlCl₃中加入氨水至不再生成新的沉淀，過濾，所得沉淀經過濾洗滌后，干燥，在550~850℃的條件下煅燒3~5h，得到MgO或MgO-SiO₂或MgO-Al₂O₃催化劑載體；

2）負載型Ni基催化劑通過共浸漬的方法制備：向催化劑載體中加入Ni(NO₃)₂的水溶液，得糊狀物，干燥，煅燒和還原，得負載型Ni基催化劑；所述Ni(NO₃)₂的水溶液的濃度為0.2~4.0摩爾/升，所述的催化劑載體與Ni(NO₃)₂的質量比為1:0.5-4；

3）雙金屬負載型催化劑的制備：向催化劑載體中加入Ni(NO₃)₂的水溶液和等體積的硝酸鑭、硝酸銅、硝酸錳、硝酸鐵或三氯化釕的水溶液，得糊狀物，干燥，煅燒和還原，得雙金屬負載催化劑；所述的硝酸鎳的水溶液的濃度為0.2~4.0摩爾/升，每克催化劑載體加入0.25~2毫升硝酸鎳的水溶液；硝酸鑭、硝酸銅、硝酸錳、硝酸鐵或三氯化釕的水溶液的濃度為0.02~0.5摩爾每升。

6.根據權利要求5所述的木質素重質油提質制備生物含氧燃料的方法，其特征在于：步驟2）和步驟3）所述的煅燒溫度為550~850℃，煅燒時間為4~8h；步驟2）和步驟3）所述的還原的溫度為550~750℃，還原的時間為4~6h；步驟2）和步驟3）所述的干燥是在100~120℃的烘箱中干燥6~8h。

7.根據權利要求1所述的木質素重質油提質制備生物含氧燃料的方法，其特征在于：所述的分離出催化劑是通過過濾的方式實現。