專(zhuān)利名稱(chēng)：一種將沙生灌木水熱液化制備液體燃料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于新能源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種將沙生灌木水熱液化制備液體燃料的方法。
背景技術(shù)：
沙生灌木是一類(lèi)生長(zhǎng)能力強(qiáng)，適應(yīng)干旱環(huán)境的植物。這些特點(diǎn)使得它們成為防風(fēng) 固沙的首選，在中國(guó)西北干旱地區(qū)種植了大片面積。每隔一段時(shí)間這些植物需要平茬，所以 每年會(huì)產(chǎn)生大量的沙生灌木廢棄枝條。傳統(tǒng)的處理沙生灌木枝條方法是直接燃燒，這樣不僅產(chǎn)生大量的污染物，也會(huì)影 響空氣的能見(jiàn)度；最近發(fā)明了其他的處理方法，公開(kāi)號(hào)為CN101486216的發(fā)明專(zhuān)利中提到 了沙生灌木復(fù)合纖維板的制造方法；專(zhuān)利號(hào)為CN02158208. 4的發(fā)明專(zhuān)利中提到了將沙生 灌木制造成一種中密度纖維板的方法。水熱液化處理生物質(zhì)是一種新型的處理工藝，具有原料來(lái)源廣、反應(yīng)條件與設(shè)備 簡(jiǎn)單和操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)受到了越來(lái)越多的重視。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便的將沙生灌木水熱液化制備液體 燃料的方法。本發(fā)明提出的將沙生灌木水熱液化制備液體燃料的方法，具體步驟如下
(1)收集沙生灌木枝條，預(yù)處理后倒入高壓反應(yīng)釜內(nèi)，并加水混合，形成固液重量比為 1:100^50:100 的混合液；
(2)向反應(yīng)釜內(nèi)充入(T6MPa的N2,攪拌，升溫至20(T45(TC，并保持5 120min，然后冷 卻至室溫，收集反應(yīng)混合物；
(3)用乙醚或四氫呋喃等有機(jī)溶劑對(duì)混合物進(jìn)行萃取和抽提，分離并過(guò)濾有機(jī)相，除去 有機(jī)溶劑即得到生物油，有機(jī)溶劑可以回收、循環(huán)使用。本發(fā)明的步驟(1)中，預(yù)處理主要包括清洗、粉碎等。本發(fā)明的步驟(2)中，向反應(yīng)釜內(nèi)充入O^MPaWN2，優(yōu)選2 — 6MPa。保持溫度優(yōu) 選 300—450"C。本發(fā)明對(duì)沙生灌木枝條進(jìn)行水熱液化處理，不僅能夠減少沙生灌木枝條的直接燃 燒，創(chuàng)造巨大的生態(tài)效益；也能生產(chǎn)出生物油，可以在一定程度上解決當(dāng)前的能源危機(jī)；所 以具有廣闊的發(fā)展前景。本發(fā)明的水熱液化處理生物質(zhì)，具有原料來(lái)源廣、反應(yīng)條件與設(shè)備 簡(jiǎn)單和操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。在中國(guó)西北地區(qū)種植了大面積的沙生灌木，而這些沙生灌木每隔 一段時(shí)間需要平茬，產(chǎn)生大量廢棄枝條，利用本發(fā)明可以將這些廢棄枝條轉(zhuǎn)化為液體燃料， 會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明，但不是對(duì)本發(fā)明的限定。實(shí)施例1
以大型沙生灌木沙柳為原料，首先將沙柳粉碎，取30g沙柳粉倒入250ml高壓反應(yīng)釜內(nèi) 并加入150ml蒸餾水，攪拌調(diào)成漿液，向反應(yīng)釜充入2MPa N2，邊攪拌邊升溫至300°C，保持 lOmin，通自來(lái)水使冷卻至室溫，倒出反應(yīng)混合物。產(chǎn)物固液分離之后，固相產(chǎn)物用150ml四 氫呋喃進(jìn)行抽提，減壓蒸餾四氫呋喃溶液，得到生物油，同時(shí)回收四氫呋喃；水相產(chǎn)物用乙 醚進(jìn)行萃取，分離萃取抽提液，再減壓蒸餾回收乙醚即得水溶相產(chǎn)物(即液體燃料)。實(shí)施例2
將大型沙生灌木沙柳粉碎后，取25g沙柳粉倒入250ml高壓反應(yīng)釜內(nèi)并加入150ml蒸 餾水，攪拌調(diào)成漿液，邊攪拌邊升溫至3200C，保持30min，通自來(lái)水使冷卻至室溫，倒出反 應(yīng)混合物。產(chǎn)物固液分離之后，固相產(chǎn)物用120ml四氫呋喃進(jìn)行抽提，減壓蒸餾四氫呋喃溶 液，得到生物油，同時(shí)回收四氫呋喃；水相產(chǎn)物用乙醚進(jìn)行萃取，分離萃取抽提液，再減壓蒸 餾回收乙醚即得水溶相產(chǎn)物。實(shí)施例3
將大型沙生灌木黃柳粉碎后，取20g沙柳粉倒入250ml高壓反應(yīng)釜內(nèi)并加入150ml蒸 餾水，攪拌調(diào)成漿液，邊攪拌邊升溫至3400C，保持lOmin，通自來(lái)水使冷卻至室溫，倒出反 應(yīng)混合物。產(chǎn)物固液分離之后，固相產(chǎn)物用120ml四氫呋喃進(jìn)行抽提，減壓蒸餾四氫呋喃溶 液，得到生物油，同時(shí)回收四氫呋喃；水相產(chǎn)物用乙醚進(jìn)行萃取，分離萃取抽提液，再減壓蒸 餾回收乙醚即得水溶相產(chǎn)物。實(shí)施例4
將大型沙生灌木黃柳粉碎后，取30g沙柳粉倒入250ml高壓反應(yīng)釜內(nèi)并加入150ml蒸 餾水，攪拌調(diào)成漿液，邊攪拌邊升溫至2000C，保持60min，通自來(lái)水使冷卻至室溫，倒出反 應(yīng)混合物。產(chǎn)物固液分離之后，固相產(chǎn)物用120ml四氫呋喃進(jìn)行抽提，減壓蒸餾四氫呋喃溶 液，得到生物油，同時(shí)回收四氫呋喃；水相產(chǎn)物用乙醚進(jìn)行萃取，分離萃取抽提液，再減壓蒸 餾回收乙醚即得水溶相產(chǎn)物。實(shí)施例5
將大型沙生灌木紅柳粉碎后，取25g沙柳粉倒入250ml高壓反應(yīng)釜內(nèi)并加入150ml蒸 餾水，攪拌調(diào)成漿液，邊攪拌邊升溫至450°C，保持5min，通自來(lái)水使冷卻至室溫，倒出反應(yīng) 混合物。產(chǎn)物固液分離之后，固相產(chǎn)物用140ml四氫呋喃進(jìn)行抽提，減壓蒸餾四氫呋喃溶 液，得到生物油，同時(shí)回收四氫呋喃；水相產(chǎn)物用乙醚進(jìn)行萃取，分離萃取抽提液，再減壓蒸 餾回收乙醚即得水溶相產(chǎn)物。實(shí)施例6
將大型沙生灌木紅柳粉碎后，取20g沙柳粉倒入250ml高壓反應(yīng)釜內(nèi)并加入150ml蒸 餾水，攪拌調(diào)成漿液，邊攪拌邊升溫至3400C，保持lOmin，通自來(lái)水使冷卻至室溫，倒出反 應(yīng)混合物。產(chǎn)物固液分離之后，固相產(chǎn)物用120ml四氫呋喃進(jìn)行抽提，減壓蒸餾四氫呋喃溶 液，得到生物油，同時(shí)回收四氫呋喃；水相產(chǎn)物用乙醚進(jìn)行萃取，分離萃取抽提液，再減壓蒸
4餾回收乙醚即得水溶相產(chǎn)物。
同樣的方法可運(yùn)用于沙柳、紅柳、檸條、沙棘、沙冬青、杞柳、烏柳、楊柴、花棒、枸 杞、羊紫、梭梭、沙蒿等其他常見(jiàn)沙生灌木的水熱液化。
權(quán)利要求
一種將沙生灌木水熱液化制備液體燃料的方法，其特征在于具體步驟如下(1)收集沙生灌木枝條，粉碎，倒入高壓反應(yīng)釜內(nèi)，加水混合，形成固液重量比為1:100~50:100的混合液； (2)向高壓反應(yīng)釜內(nèi)充入0~6MPa的N2，攪拌并升溫至200~450℃，保持5~120min，冷卻至室溫，收集反應(yīng)混合物；(3)用有機(jī)溶劑對(duì)混合物進(jìn)行萃取和抽提，分離并過(guò)濾有機(jī)相，除去有機(jī)溶劑即得到生物油，有機(jī)溶劑可以回收、循環(huán)使用。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的用于萃取和抽提的有機(jī)溶劑為四氫 呋喃或乙醚。
3.如權(quán)利要求1所述的將沙生灌木類(lèi)水熱液化制備液體燃料的方法，其特征在于所 述沙生灌木為沙柳、紅柳、檸條、沙棘、沙冬青、杞柳、烏柳、楊柴、花棒、枸杞、羊紫、梭梭或沙局ο
全文摘要
本發(fā)明屬于新能源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種將沙生灌木水熱液化制備液體燃料的方法。本發(fā)明首先將收集的沙生灌木預(yù)處理后倒入高壓反應(yīng)釜內(nèi)，使其形成一定固液比的混合液；向反應(yīng)釜內(nèi)充入一定壓力的惰性氣體，攪拌并升溫至200~450℃，保持5~120min，冷卻至室溫，收集反應(yīng)混合物；用有機(jī)溶劑對(duì)混合物進(jìn)行萃取和抽提，分離并過(guò)濾有機(jī)相，除去有機(jī)溶劑即得到生物油。本方法適用于各種沙生灌木。在中國(guó)西北地區(qū)種植了大面積的沙生灌木，而這些沙生灌木每隔一段時(shí)間需要平茬，產(chǎn)生大量廢棄枝條，利用本發(fā)明可以將這些廢棄枝條轉(zhuǎn)化為液體燃料，會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。
文檔編號(hào)C10G1/04GK101955787SQ20101029180
公開(kāi)日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月26日
發(fā)明者包紅光, 周東, 張士成, 張良, 李長(zhǎng)軍, 陳建民, 陳忠武 申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué);內(nèi)蒙古金綠源綠色工程有限責(zé)任公司