[發明專利]Na2

在審

• 申請號: 202011504592.2
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112625724A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 徐建;吳海軍;左宗濤;顧帥令;張權;張楷;徐霞
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: C10G1/00
• 分類號: C10G1/00
• 代理公司: 合肥順超知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 34120
• 代理人: 徐文恭

本發明公開了環境保護和新能源技術領域的Na₂CO₃與Fe協同催化生物質梯度水熱液化產生物油的方法，包括以下步驟：(1)向容器中加入粉屑干樣和蒸餾水；(2)再向容器中加入Na₂CO₃和5.25g的鐵粉，得到混合料；(3)將混合料放入高壓反應釜中，控制液化溫度為220℃，液化時間為10?30min，通過抽濾，得到濾液和殘渣A；(4)濾液在55℃下旋蒸濃縮，得到輕質油；洗脫液在30℃下旋蒸濃縮，得到重質油；(5)對殘渣A予以干燥，保持步驟(3)和(4)中的處理方式不變，僅改變液化溫度為260℃，期間得到殘渣B；(6)將殘渣B按步驟(5)中的方式進行處理，僅改變液化溫度為300℃；本發明中各實施例的平均總油收率為56.09％，遠高于一步HTL中的37.06％的油產率。

技術領域

本發明涉及環境保護和新能源技術領域，具體為Na₂CO₃與Fe協同催化生物質梯度水熱液化產生物油的方法。

背景技術

生物質能作為新興的可再生能源，用它來替代石化資源，是解決今后人類環境、資源和能源問題的必然手段。我國作為世界上的能源大國，具有豐富的生物質資源。隨著科學技術的不斷進步和化石資源的日益短缺，解決能源緊張問題迫在眉睫，使得生物質在可再生能源中占據越來越重要的地位。為實現生物質的清潔轉化，先后開發了燃燒、熱解、發酵和水解等技術，水熱液化是近幾年實現生物質高效轉化研究熱點。

生物質的水熱液化是目前最有前景的一種生物轉化技術，可以通過生物精煉工藝將生物質轉化為高附加值的產品。在高溫高壓環境中，固體生物聚合物結構可以被解聚成相關的化合物，因此HTL又稱含水熱解。在溶劑或催化劑條件下，HTL工藝可促進纖維素、半纖維素和木質素等化合物轉化為生物油或化學品和一些氣態物質。而對于水熱液化還有一個顯著的優勢在于在液化前無需將生物質干燥，這在能源消耗的角度考慮節省一個比較大的成本。該技術能夠獲得較高的生物質轉化率，同時能夠降低轉化成本。

目前，許多的高效催化劑被引入生物質水熱液化制備生物油，但絕大多數為貴金屬和一些負載型的多孔催化劑，雖然有顯著的作用，但由于其成本昂貴使得應用受到極大地限制；現有技術中的生物質的水熱液化僅通過一步HTL工藝，油產率較低。

因此提出Na₂CO₃與Fe協同催化生物質梯度水熱液化產生物油的方法以解決上述問題。

發明內容

本發明的目的在于提供Na₂CO₃與Fe協同催化生物質梯度水熱液化產生物油的方法，以解決上述背景技術中提出問題。

為實現上述目的，本發明提供如下方案予以實現：Na₂CO₃與Fe協同催化生物質梯度水熱液化產生物油的方法，具體包括以下步驟：

(1)將楊木屑予以粉碎得到粉屑，取粉屑干樣放入容器中，接著向容器中加入10倍粉屑干樣質量的蒸餾水；

(2)再向容器中加入與粉屑干樣等質量的Na₂CO₃和5.25g的鐵粉，并攪拌均勻，得到混合料；

(3)將混合料放入高壓反應釜中(用氮氣通掃3次，排出高壓反應釜內的氧氣)，控制液化溫度為220℃，液化時間為10-30min，反應結束后隨爐冷卻，將冷卻后的物質取出并通過濾紙抽濾，得到濾液和殘渣A；

(4)濾液在55℃下旋蒸濃縮，得到輕質油；用二氯甲烷對殘渣A充分洗脫，接著用濾紙抽濾，得到洗脫液，洗脫液在30℃下旋蒸濃縮，得到重質油；