專利名稱：一種生物質(zhì)油提質(zhì)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)油提質(zhì)的方法，特別是在超臨界介質(zhì)中對生物質(zhì)油進行提質(zhì)反應(yīng)減 少生物質(zhì)油中重組分的方法。
背景技術(shù)：
生物質(zhì)是指由纖維素，半纖維素和木質(zhì)素組成的高聚物， 一般以纖維素為主，廣泛存在 于各種植物體中，是一種可再生資源。由生物質(zhì)經(jīng)過一定的化學(xué)處理方法能制取生物質(zhì)油。 生物質(zhì)油因其環(huán)境友好、原料來源廣泛而且可再生受到廣泛重視，被認(rèn)為是一種可替代化石燃 料的能源資源。生物質(zhì)油是一種復(fù)雜的混合物，含有酸類、酚類以及醛類等物質(zhì)，還含有大 量沸點高、不易揮發(fā)的重組分(質(zhì)量百分含量達到30 40%)。為增強生物質(zhì)油的實用性能， 必須對生物質(zhì)油進行提質(zhì)反應(yīng)，以減少生物質(zhì)油中的重組份含量。常規(guī)的氣固相催化反應(yīng)常 用于生物質(zhì)油的提質(zhì)，反應(yīng)溫度一般在400 600。C，需要較高的能耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有生物質(zhì)油提質(zhì)反應(yīng)溫度較高的問題，提供一種在較低溫度下對生物質(zhì)油 提質(zhì)以減少生物質(zhì)油中重組分的方法。
本發(fā)明提供生物質(zhì)油催化提質(zhì)的方法，是采用分子篩催化劑，在超臨界介質(zhì)中對生物質(zhì) 油進行提質(zhì)反應(yīng)；所述的催化劑為HZSM-5;所述的超臨界介質(zhì)為乙醇或甲醇。具體反應(yīng)方 法為將生物質(zhì)油、反應(yīng)介質(zhì)和催化劑投入高壓反應(yīng)釜中，將反應(yīng)釜中的空氣用N2置換后密 封反應(yīng)釜。在壓力7.5 11 MPa，攪拌速度800 1200rpm， 100 300。C下，反應(yīng)3 5h。
本發(fā)明所述的生物質(zhì)油是以水稻殼為原料，在隔絕空氣條件下的高溫?zé)峤庥停瑹峤鉁囟?為475 。C。
本發(fā)明所述的提質(zhì)反應(yīng)的條件為壓力7.5 11MPa，攪拌速度800 1200rpm， 100 300°C 溫度下反應(yīng)3 5h。
本發(fā)明所述的催化劑HZSM-5中Si/Al=10 300。 本發(fā)明所述生物質(zhì)油與超臨界介質(zhì)的體積比為1:5 1:25。 本發(fā)明所述催化劑與超臨界介質(zhì)的質(zhì)量比為1:20 1:80。
本發(fā)明方法工藝簡單，操作方便，能有效的減少生物質(zhì)油中的重組份，具有反應(yīng)溫度低 的優(yōu)點。
具體實施例方式
實施例l(非超臨界條件)
將5ml生物質(zhì)油和30ml乙醇置于高壓釜中，再向高壓釜中加入1.5gHZSM-5(Si/Al=22)。 通N2將高壓釜中的空氣置換。在壓力7.5MPa,攪拌速度1000rpm， 100'C反應(yīng)3h。分析結(jié)果 表明，提質(zhì)后生物質(zhì)油中的重組分質(zhì)量百分含量為37.9%。
實施例2(非超臨界條件)
將5ml生物質(zhì)油和100ml乙醇置于高壓釜中，再向高壓釜中加入1.5gHZSM-5(Si/Al=22)。 通N2將高壓釜中的空氣置換。在壓力7.8MPa，攪拌速度800rpm， 218。C反應(yīng)5h。分析結(jié)果 表明，提質(zhì)后生物質(zhì)油中的重組分質(zhì)量百分含量為35.1%。
實施例3(超臨界條件)
將5ml生物質(zhì)油和30ml乙醇置于高壓釜中，再向高壓釜中加入1.5gHZSM-5(Si/Al=22)。 通N2將高壓釜中的空氣置換。在壓力lOMPa，攪拌速度1000rpm， 260。C反應(yīng)3h。分析結(jié)果 表明，提質(zhì)后生物質(zhì)油中的重組分質(zhì)量百分含量為15.3%。
實施例4(超臨界條件)
將5ml生物質(zhì)油和80ml乙醇置于高壓釜中，不加催化劑。通N2將高壓釜中的空氣置換。 在壓力10MPa，攪拌速度IOOO， 26(TC反應(yīng)4h。分析結(jié)果表明，提質(zhì)后生物質(zhì)油中的重組分 質(zhì)量百分含量為26.85%。
實施例5(超臨界條件)
將5ml生物質(zhì)油和100ml乙醇置于高壓釜中，再向高壓釜中加入1.5g HZSM-5(Si/Al=100)。通N2將高壓釜中的空氣置換。在壓力lOMPa、攪拌速度800rpm， 260°C 反應(yīng)5h。分析結(jié)果表明，提質(zhì)后生物質(zhì)油中的重組分質(zhì)量百分含量為19.34%。
實施例6(超臨界條件)
將5ml生物質(zhì)油和80ml乙醇置于高壓釜中，再向高壓釜中加入1.5gHZSM-5(Si/Al=300)。 通N2將高壓釜中的空氣置換。在壓力llMPa，攪拌速度1000rpm， 30(TC反應(yīng)3h。分析結(jié)果 表明，提質(zhì)后生物質(zhì)油中的重組分質(zhì)量百分含量為15.14%。
實施例7(超臨界條件)
將5ml生物質(zhì)油和120ml甲醇置于高壓釜中，再向高壓釜中加入1.5gHZSM-5(Si/Al=22)。 通N2將高壓釜中的空氣置換。在壓力8MPa，攪拌速度900rpm， 250。C反應(yīng)5h。分析結(jié)果表 明，提質(zhì)后生物質(zhì)油中的重組分質(zhì)量百分含量為14.05%。
實施例8(超臨界條件)
將5ml生物質(zhì)油和50ml甲醇置于高壓釜中，再向高壓釜中加入1.50gHZSM-5(Si/Al=100)。 通N2將高壓釜中的空氣置換。在壓力8MPa，攪拌速度1000rpm， 250。C反應(yīng)3h。分析結(jié)果 表明，提質(zhì)后生物質(zhì)油中的重組分質(zhì)量百分含量為26.06%。
實施例9(超臨界條件)
將5ml生物質(zhì)油和卯ml甲醇置于高壓釜中，再向高壓釜中加入1.5gHZSM-5(Si/Al=300)。 通N2將高壓釜中的空氣置換。在攪拌速度800rpm， 250。C反應(yīng)3h。分析結(jié)果表明，提質(zhì)后生 物質(zhì)油中的重組分質(zhì)量百分含量為27.13%。
權(quán)利要求
1、一種生物質(zhì)油提質(zhì)的方法，其特征是通過超臨界催化反應(yīng)減少生物質(zhì)油中重組分，將生物質(zhì)油、超臨界反應(yīng)介質(zhì)乙醇或甲醇和HZSM-5分子篩催化劑投入高壓反應(yīng)釜中，將反應(yīng)釜中的空氣用N2置換后密封反應(yīng)釜，在壓力7.5～11MPa，攪拌速度800～1200rpm，100～300℃的溫度條件下，反應(yīng)3～5小時；所述生物質(zhì)油∶超臨界反應(yīng)介質(zhì)的體積比為1∶5～1∶25；所述HZSM-5分子篩催化劑與超臨界反應(yīng)介質(zhì)的質(zhì)量比為1∶20～1∶80。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)油提質(zhì)的方法，其特征是所述生物質(zhì)油是以水稻殼為原料， 在隔絕空氣條件下的高溫?zé)峤庥?，熱解溫度?75。C。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)油提質(zhì)的方法，其特征是所述分子篩催化劑HZSM-5中 Si/Al=10 300。
全文摘要
一種生物質(zhì)油的提質(zhì)的方法，通過超臨界催化反應(yīng)減少生物質(zhì)油中重組分，將生物質(zhì)油、超臨界反應(yīng)介質(zhì)乙醇或甲醇和HZSM-5分子篩催化劑投入高壓反應(yīng)釜中，將反應(yīng)釜中的空氣用N₂置換后密封反應(yīng)釜，在壓力7.5～11MPa，攪拌速度800～1200rpm，100～300℃的溫度條件下，反應(yīng)3～5小時。該方法工藝簡單，操作方便，能有效的減少生物質(zhì)油中的重組份，具有反應(yīng)溫度低的優(yōu)點。
文檔編號C10G1/06GK101358138SQ20081016159
公開日2009年2月4日 申請日期2008年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月23日
發(fā)明者軍 彭, 輝 樓, 鄭小明, 平 陳 申請人:浙江大學(xué)