[發明專利]一種微藻與富氫廢棄物催化共熱解制造低氮生物柴油的方法

有效

• 申請號: 202010736935.1
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111978999B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 陳春香;黃鄧昌;卜小燕;張忠和;吳軍;蘇顯明;李海文
• 申請（專利權）人: 中國石化北海煉化有限責任公司;廣西大學
• 主分類號: C10L1/02
• 分類號: C10L1/02;C11B1/00
• 代理公司: 廣西中知科創知識產權代理有限公司 45130
• 代理人: 湯凌志

本發明屬于燃料領域，具體為一種微藻與富氫廢棄物催化共熱解制造低氮生物柴油的方法。所述方法包括以下步驟：將微藻、富氫廢棄物、催化劑和吸波劑混合，在400?700℃熱解30?50min，產生揮發分，將揮發分經過冷凝系統、回收得到所述低氮生物柴油。本發明通過催化劑對氮的親和力，可以優先吸附氮，富氫廢棄物在熱解的過程在線提供氫，氫自由基攻擊氮化合物的C?N鍵，生成NH₃與HCN，實現直接獲取低氮低氧高質量生物柴油，避免了生物柴油后期通過高壓加氫氣的高成本處理過程。

【技術領域】

本發明涉及燃料領域，具體涉及一種微藻與富氫廢棄物催化共熱解制造低氮生物柴油的方法。

【背景技術】

藻類目前是煉制生物柴油的重要原料。微藻富含油脂和蛋白質。對比木質纖維素，微藻含有更高濃度的氮化合物。氮化合物是生物柴油作為生物燃料的主要限制，并且燃燒后會產生NOx，對環境污染嚴重。氮化合物的碳氮鍵強度大，生物柴油脫氮困難，傳統的除氮方法是加氫處理粗生物柴油。

如中國發明專利102690673A公開了一種催化加氫裂化植物油制備生物柴油的方法，該方法在反應器中加入催化劑、親水性酸性離子液體以及植物汕，充入氫氣，反應18h停止，冷卻，加水萃取，靜置分層，取上層油相，得到生物柴油。

CN201410374922.9一種生物質柴油的制備方法提出一種生物質柴油的制備方法。該方法通過長頸閥均質機，在剪切和高壓條件下使油脂與氫氣獲得高速度運動，液體分子鍵爆裂，使油脂與氫氣在連續運動中形成反應界面，快速完成預加氫反應，進一步，該方法通過長頸閥均質機的通道出口快速釋放壓力，使預加氫物與催化劑接觸深度加氫，反應產物進入旋轉分離機，使生物柴油與微量副產品通過旋轉分離機分離，并連續回收。

上述方法的共同點是需要大量的氫氣，且需要在較高的壓力條件下進行，成本較高。

【發明內容】

本發明的發明目的在于：針對現有技術的不足，提供一種微藻與富氫廢棄物催化共熱解制造低氮生物柴油的方法，所述方法無需提供大量的氫氣，反應可在常壓下進行，無需采用高壓設備生產，成本低，獲得的生物柴油具有低氮的特點，值得進一步推廣應用。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種微藻與富氫廢棄物催化共熱解制造低氮生物柴油的方法，包括以下步驟：將微藻、富氫廢棄物、催化劑和吸波劑混合，在400-700℃熱解30-50min，產生揮發分，將揮發分經過冷凝系統、回收得到所述低氮生物柴油。

進一步地，熱解反應前用300mL/min流量的氮氣凈化整個反應系統10分鐘，以保證無氧氣氛。

進一步地，所述微藻和富氫廢棄物重量比為(5-8)：(2-5)。

優選地，所述微藻為小球藻。

優選地，所述富氫廢棄物為聚氯乙烯塑料。

優選地，所述催化劑為低硅Li型沸石Li-LSX-zeolite。

優選地，所述吸波劑為活性炭。

本發明中，所述冷凝系統由冰水浴和液氮浴依次串聯而成。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是：

本發明采用微藻熱解過程原位催化除氮的方法，將微藻與富氫廢棄物進行混合催化熱解。反應過程中選用的催化劑為低硅Li型沸石Li-LSX-zeolite。Li離子可以優先吸附氮，對氮的親和力有利于脫氮。富氫廢棄物選的是低密度聚乙烯/聚氯乙烯，這是一種良好的供氫體。H自由基攻擊氮化合物的C-N鍵，生成NH₃與HCN，將生物柴油中的氮轉移到氣體產物中以達到除氮的目的。