專利名稱：生態(tài)油的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于新能源領(lǐng)域，具體是涉及一種生物質(zhì)能源。
背景技術(shù)：
隨著世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，能源和環(huán)境問題日益突出。人類目前使用的主要能源 有石油、天然氣和煤炭3種。根據(jù)國(guó)際能源機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，地球上這3種能源供人類開采的年限 分別只有35年、50年和240年左右。因此，開發(fā)新能源已成關(guān)系人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重 大課題。生物質(zhì)能是由植物與太陽(yáng)能的光合作用而貯存于植物中的太陽(yáng)能。據(jù)估計(jì)，植物 每年貯存的能量相當(dāng)于世界主要燃料消耗的10倍，而作為能源的利用量還不到其總量的 1 %。通過生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術(shù)，可以高效地利用生物質(zhì)能源，生產(chǎn)各種清潔燃料，替代煤炭、 石油和天然氣等燃料。目前，世界各國(guó)，尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家，都在致力于開發(fā)高效、無(wú)污染的生物質(zhì)能利用 技術(shù)，以達(dá)到保護(hù)礦產(chǎn)資源，保障能源安全，實(shí)現(xiàn)CO2減排，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。生 物質(zhì)能將成為未來(lái)能源重要組成部分，專家估計(jì)到2015年全球總能耗將有40%來(lái)自生物 質(zhì)能源，主要通過生物質(zhì)能發(fā)電和生物質(zhì)液體燃料的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種生態(tài)油，籍以代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源，緩解能源危機(jī)。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種生態(tài)油，其化學(xué)組分為乙酸、丙酮、1， 6-脫水-β -D-吡喃葡萄糖、1，4- 二惡烷-2，5- 二醇、1-羥基-2-丙酮、甲醇、鄰苯二酚、 1-乙酰氧基-2- 丁酮、甲酸、2 (5Η)-呋喃酮、甲酸乙酸酐、糠醛、2-甲氧基-4-甲基-苯酚、 β -D-吡喃葡萄糖、2-甲氧基苯酚、1，3，5-三氧六環(huán)、3-甲基-3- (1-乙氧基乙氧基)-1- 丁 烯、3-甲基-1，3-環(huán)戊二酮、四氫-8a-甲基-4H，5H-吡喃[4，3_d]-l，3-二氧己、香草醛。進(jìn)一步地，其化學(xué)組分還包含有2，6_ 二甲氧基苯酚、3-甲氧基-1，2-苯二酚、 D-甘露糖、氧代丙酸乙醋、1，2-乙二醇單乙酯、1，2，3-三甲氧基5-甲苯、4-羥基_3_5_ 二 甲氧基-苯甲酸、1-(4_羥基-3-甲氧基苯基)-乙酮、丙酸、1，2，4_三甲氧基苯、1-(4_羥 基-3-甲氧基苯基)-2-丙酮、4-甲基-1，2-苯二酚。更進(jìn)一步地，其化學(xué)組分還包含有1，4 3，6-二脫水-a-D-吡喃葡萄糖、4-羥 基-3-甲氧基-苯乙酸、5-羥甲基-2-糠醛、戊醛、2-甲氧基-3- (2-烯丙基)-苯酚、甲氧基 丁子香酚、4-乙基-2-甲氧基苯酚、1-(4-羥基3，5- 二甲氧基苯基)-乙酮、2-戊酮、3- 丁 氧基-2-甲基-1- 丁烯、碳酸異丙烯酯、己酸異丙酯、2-羥基丙酸。具體地，所述各種組分的質(zhì)量百分比為乙酸19. 47 21. 57%、丙酮11. 49 13. 49%、1，6-脫水-β-D-吡喃葡萄糖 8. 97 10. 97%、1，4-二惡烷-2，5-二醇 6. 87 8. 97%, 1-羥基-2-丙酮 6. 87 8. 87 %、甲醇 5. 58 7. 78 %、鄰苯二酚 1. 54 3. 54 %、 1-乙酰氧基-2- 丁酮 1. 33 、3. 33%、甲酸 1. 20 3. 15%、2 (5Η)-呋喃酮 1. 08 3. 08%、
4甲酸乙酸酐0. 66 2. 66%、糠醛0. 61 2. 60%,2-甲氧基-4-甲基-苯酚0. 60 2. 60%、 β -D-吡喃葡萄糖0. 56 2. 56%、2-甲氧基苯酚0. 53 2. 33%、1，3，5-三氧六環(huán)0. 10 2. 13%,3-甲基-3-(1-乙氧基乙氧基)-1-丁烯0. 07 2. 02%,3-甲基_1，3_環(huán)戊二酮 0. 04 2. 04%、四氫-8a-甲基 _4Η，5Η_ 吡喃[4，3_d]-l，3-二氧己 0. 02 1.82%、香草醛 0. 01 2. 01% ；2，6_ 二甲氧基苯酚 0. 48 1. 53%,3-甲氧基 _1，2_ 苯二酚 0. 51 1. 51%、D_ 甘 露糖0. 35 1. 36%、氧代丙酸乙醋0. 24 1. 24%、1，2-乙二醇單乙酯0. 17 1. 17%、1， 2，3-三甲氧基5-甲苯0. 10 1. 11 %、4_羥基-3-5-二甲氧基-苯甲酸0. 09 1.09%、 1-(4_羥基-3-甲氧基苯基)-乙酮0. 08 1. 09%、丙酸0. 07 1. 11 %、1，2，4-三甲氧基 苯0. 05 1. 06%、1-(4_羥基-3-甲氧基苯基)-2_丙酮0. 03 1.02%、4_甲基_1，2_苯 二酚 0. 02 1. 01% ；1,4 3，6-二脫水-a-D-吡喃葡萄糖0.25 0.73%、4_羥基-3-甲氧基-苯 乙酸0. 24 0. 72 %、5_羥甲基-2-糠醛0. 22 0. 68 %、戊醛0. 27 0. 87 %、2_甲氧 基-3- (2-烯丙基)-苯酚0. 08 0. 57 %、甲氧基丁子香酚0. 06 0. 56 %、4-乙基-2-甲 氧基苯酚0. 09 0. 56%、1-(4-羥基3，5- 二甲氧基苯基)-乙酮0. 05 0. 54%、2_戊酮
0.03 0. 53%、3_ 丁氧基-2-甲基-1-丁烯0. 03 0. 52% .、碳酸異丙烯酯0. 19%、己酸 異丙酯0. 15%、2_羥基丙酸0. 05%。生態(tài)油的化學(xué)組分還包含有水分，所述水分占總量的質(zhì)量百分比為1 50%。所述水分占總量的質(zhì)量百分比為10 30%。所述水分占總量的質(zhì)量百分比為15 25%。本發(fā)明所得的生態(tài)油的黏度適中，熱值高(約18 22MJ/kg)，可以應(yīng)用于工業(yè)鍋 爐和窯爐的燃料，還可以代替汽油、柴油作在重工業(yè)領(lǐng)域上應(yīng)用，些外，還可以提取高附加 值的化學(xué)品。


圖1為本發(fā)明生態(tài)油制備工藝流程圖；圖2為本發(fā)明生態(tài)油制備工藝涉及的設(shè)備系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的生態(tài)油較佳的組分為水分20%、除水分以外的組分為80%，其中除水 以外的組分的質(zhì)量百分含量為乙酸20. 55%、丙酮12. 40%、1，6-脫水-0-0_吡喃葡萄 糖 9. 86 %、1，4- 二惡烷-2，5- 二醇 7. 90 %、1-羥基 _2_ 丙酮 7. 85 %、甲醇 6.72%、鄰苯二 酚2. 50 %、1-乙酰氧基-2- 丁酮2. 40 %、甲酸2. 25 %、2 (5H)-呋喃酮2.12%、甲酸乙酸酐
1.72%、糠醛1. 56%,2-甲氧基-4-甲基-苯酚1.60%、β-D-吡喃葡萄糖1.62%、2_甲氧 基苯酚1.59%、1，3，5_三氧六環(huán)1.02%、3-甲基-3_(1_乙氧基乙氧基)丁烯0. 98%, 3-甲基-1，3-環(huán)戊二酮 1. 18%、四氫-8&-甲基-4扎5!1-吡喃[4，3_d]-l，3-二氧己 1. 18%, 香草醛0. 93% ；2，6_ 二甲氧基苯酚0.90%、3_甲氧基-1，2_苯二酚0. 95 %、D-甘露糖0.89%、 氧代丙酸乙醋0. 72%U,2-乙二醇單乙酯0. 66%、1，2，3-三甲氧基5-甲苯0. 57%、4_羥基-3-5-二甲氧基-苯甲酸0. 69%、1-(4_羥基-3-甲氧基苯基)-乙酮0.62%、丙酸 0. 52 %、1，2，4-三甲氧基苯0. 56%、1-(4_羥基-3-甲氧基苯基)-2-丙酮0. 54%,4-甲 基-1，2-苯二酚 0. 48% ； 1,4 3，6_ 二脫水-a-D-吡喃葡萄糖0.46 %、4_羥基-3-甲氧基-苯乙酸 0. 45%,5-羥甲基-2-糠醛0. 41 %、戊醛0. 43%,2-甲氧基-3- (2-烯丙基)-苯酚0. 31%, 甲氧基丁子香酚0. 29%,4-乙基-2-甲氧基苯酚0. 32%、1-(4-羥基3，5-二甲氧基苯 基)-乙酮0. 34%、2_戊酮0. 28%、3_ 丁氧基-2-甲基-1-丁烯0. 29% .、碳酸異丙烯酯 0. 19%、己酸異丙酯0. 15%、2_羥基丙酸0. 05%。 上述生態(tài)油的組分(不含水分)可進(jìn)一步分類酸類25 %、酮類27 %、醇類14 %、 酚類9%、醛類3%、酯類2%、其它類20%，該生態(tài)油可以應(yīng)用于工業(yè)鍋爐和窯爐的燃料，還 可以代替汽油、柴油作在重工業(yè)領(lǐng)域上應(yīng)用，些外，還可以提取高附加值的化學(xué)品。參照?qǐng)D1，上述的生態(tài)油，其制作方法如下(一)選用生物質(zhì)物料，即農(nóng)林廢棄物，如秸稈、鋸末、甘蔗渣、稻糠、木屑等，將其 干燥、粗粉碎；( 二)在溫度500°C條件下快速熱解生物質(zhì)物料，反應(yīng)產(chǎn)生熱解生物質(zhì)氣體和生物 質(zhì)顆粒的混合物；(三)將熱解生物質(zhì)氣體中含有的固體顆粒(如可燃碳和沙等)分離掉，分離出的 固體顆粒經(jīng)加熱后作為熱介質(zhì)供步驟(二)熱解反應(yīng)循環(huán)利用；(四)進(jìn)一步對(duì)熱解生物質(zhì)中含有的生物質(zhì)碳灰分離掉，分離出的生物質(zhì)碳灰經(jīng) 加熱后作為熱介質(zhì)供步驟(二)熱解反應(yīng)循環(huán)利用；(五)對(duì)熱解生物質(zhì)氣體迅速冷凝到80°C以下，液化成生物質(zhì)油，其中一部分生物 質(zhì)油分離掉不可凝生物質(zhì)氣體制成生態(tài)油，而剩下部分生物質(zhì)油繼續(xù)降溫至50°C以下，作 為冷介質(zhì)冷凝步驟(五)中的熱解生物質(zhì)氣體。(六)對(duì)步驟(五)中的不可凝生物質(zhì)氣體除去焦油后加熱到400°C以上，作為熱 介質(zhì)供步驟(二)循環(huán)熱解反應(yīng)利用。實(shí)現(xiàn)制備生態(tài)油的工藝方法的系統(tǒng)如下參照?qǐng)D2，該生態(tài)油制備系統(tǒng)由儲(chǔ)料倉(cāng)1、螺旋進(jìn)料器2、熱解反應(yīng)器3、旋風(fēng)分離裝 置4、氣固分離裝置5、固體熱循環(huán)介質(zhì)加熱器6、冷凝塔7、儲(chǔ)油罐8、換熱器9、油氣分離器 10、儲(chǔ)油室11、除焦裝置12、引風(fēng)機(jī)13、儲(chǔ)氣柜14、氣體熱循環(huán)介質(zhì)加熱器15、熱解反應(yīng)啟動(dòng) 器16組成。其中，儲(chǔ)料倉(cāng)1用于儲(chǔ)存干燥的生物質(zhì)物料，如秸稈、鋸末、甘蔗渣、稻糠、木屑等 農(nóng)林廢棄物；螺旋進(jìn)料器2用于將生物質(zhì)物料推送入熱解反應(yīng)器3中；熱解反應(yīng)器3用于熱解生物質(zhì)物料，使生物質(zhì)物料在高溫500°C條件下熱解反應(yīng)， 產(chǎn)生生物質(zhì)氣體和生物質(zhì)顆粒(主要是可燃碳和沙)；旋風(fēng)分離裝置4用于分離生物質(zhì)氣體中挾帶的生物質(zhì)顆粒；氣固分離裝置5有于進(jìn)一步分離生物質(zhì)氣體中挾帶的生物質(zhì)碳灰；固體熱循環(huán)介質(zhì)加熱器6用于加熱固體顆粒和生物質(zhì)碳灰，成為固體熱循環(huán)介質(zhì) 送入熱解反應(yīng)器中循環(huán)利用；
冷凝塔7用于將400°C左右的生物質(zhì)氣體迅速冷凝到80°C以下，液化成生物質(zhì)油， 一部分為含不可凝生物質(zhì)氣體的生物質(zhì)油進(jìn)入油氣分離器10，而另一部分生物質(zhì)油進(jìn)入儲(chǔ) 油罐8，該冷凝塔由兩級(jí)冷凝塔串聯(lián)組成；換熱器9用于將儲(chǔ)油罐中8的生物質(zhì)油進(jìn)一步冷凝至50°C以下，成為液體冷循環(huán) 介質(zhì)供冷凝塔循環(huán)利用；油氣分離器10用于分離掉生物質(zhì)油中含有的不可凝生物質(zhì)氣體，經(jīng)分離后的生 物質(zhì)油即成為成品的生態(tài)油進(jìn)入儲(chǔ)油室11 ；除焦裝置12用于除去不可凝生物質(zhì)氣體中含有的焦油，除焦油后的生物質(zhì)氣體 由引風(fēng)機(jī)13進(jìn)入儲(chǔ)氣柜儲(chǔ)存；氣體熱循環(huán)介質(zhì)加熱器15用于加熱不可凝生物質(zhì)氣體至400°C以上，成為液體熱 循環(huán)介質(zhì)，由反應(yīng)啟動(dòng)器16送入熱解反應(yīng)器循環(huán)利用；熱解反應(yīng)啟動(dòng)器16用于第一次啟動(dòng)熱解反應(yīng)器3工作。下面結(jié)合生態(tài)油的工藝步驟和制備系統(tǒng)并參照?qǐng)D1和圖2，對(duì)制備生態(tài)油的工作 流程進(jìn)行詳述首先，經(jīng)過粉碎和干燥后的生物質(zhì)物料進(jìn)入儲(chǔ)料倉(cāng)1，由螺旋進(jìn)料器2推送 入熱解反應(yīng)器3中，由熱解啟動(dòng)器16啟動(dòng)熱解反應(yīng)器3工作，在500°C的高溫下，生物質(zhì)物 料充分熱解反應(yīng)，產(chǎn)生生物質(zhì)氣體和生物質(zhì)固體顆粒(生物質(zhì)可燃碳和沙)的生物質(zhì)混合 物；接著，生物質(zhì)混合物進(jìn)入依次進(jìn)入旋風(fēng)分離器4和氣固分離器5分離出生物質(zhì)氣體和生 物質(zhì)顆粒、生物質(zhì)碳灰，生物質(zhì)氣體進(jìn)入冷凝塔7，而生物質(zhì)顆粒進(jìn)入固體熱循環(huán)介質(zhì)加熱 器6加熱后作為固體熱循環(huán)介質(zhì)循環(huán)進(jìn)入熱解反應(yīng)器以循環(huán)利用；接著，生物質(zhì)氣體在兩 級(jí)串聯(lián)的冷凝塔7中被迅速冷凝至80°C以下液化成生物質(zhì)油，其中一部分含有不可凝生物 質(zhì)氣體的生物質(zhì)油進(jìn)入油氣分離器10，而另一部分生物質(zhì)油進(jìn)入儲(chǔ)油罐8中并由換熱器9 進(jìn)一步降溫至50°C以下，以便供冷凝塔7循環(huán)利用；接著，含有不可凝生物質(zhì)氣體的生物質(zhì) 油經(jīng)過氣油分離器10繼續(xù)分離出不可凝生物質(zhì)氣體即成為成品的生態(tài)油在儲(chǔ)油室11 ；接 著，不可凝生物質(zhì)氣體由除焦裝置12過濾掉焦油，經(jīng)引風(fēng)機(jī)13進(jìn)入儲(chǔ)氣柜14 ；最后，不可 凝生物質(zhì)氣體由氣體熱循環(huán)介質(zhì)加熱器15加熱成為400°C以上氣體熱循環(huán)介質(zhì)，經(jīng)反應(yīng)啟 動(dòng)器16送入熱解反應(yīng)器3提供熱能循環(huán)利用。
權(quán)利要求
一種生態(tài)油，其化學(xué)組分包括乙酸、丙酮、1，6 脫水 β D 吡喃葡萄糖、1，4 二惡烷 2，5 二醇、1 羥基 2 丙酮、甲醇、鄰苯二酚、1 乙酰氧基 2 丁酮、甲酸、2(5H) 呋喃酮、甲酸乙酸酐、糠醛、2 甲氧基 4 甲基 苯酚、β D 吡喃葡萄糖、2 甲氧基苯酚、1，3，5 三氧六環(huán)、3 甲基 3 (1 乙氧基乙氧基) 1 丁烯、3 甲基 1，3 環(huán)戊二酮、四氫 8a 甲基 4H，5H 吡喃[4，3 d] 1，3 二氧己、香草醛。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生態(tài)油，其特征在于，其化學(xué)組分還包含有2，6_二甲氧基苯 酚、3-甲氧基-1，2-苯二酚、D-甘露糖、氧代丙酸乙醋、1，2-乙二醇單乙酯、1，2，3-三甲氧 基5-甲苯、4-羥基-3-5- 二甲氧基-苯甲酸、1- (4-羥基-3-甲氧基苯基)-乙酮、丙酸、1， 2，4_三甲氧基苯、1-(4_羥基-3-甲氧基苯基)-2-丙酮、4-甲基-1，2-苯二酚。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生態(tài)油，其特征在于，其化學(xué)組分還包含有1，4 3，6_ 二 脫水_ α -D-吡喃葡萄糖、4-羥基-3-甲氧基-苯乙酸、5-羥甲基-2-糠醛、戊醛、2_甲氧 基-3- (2-烯丙基)-苯酚、甲氧基丁子香酚、4-乙基-2-甲氧基苯酚、1-(4-羥基3，5- 二甲 氧基苯基)-乙酮、2-戊酮、3- 丁氧基-2-甲基-1- 丁烯、碳酸異丙烯酯、己酸異丙酯、2-羥 基丙酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生態(tài)油，其特征在于，所述各種組分的質(zhì)量百分比為乙酸19. 47 21. 57%、丙酮11. 49 13. 49%、1，6-脫水-β-D-吡喃葡萄糖8. 97 10. 97 %、1，4_ 二惡燒-2，5- 二醇 6. 87 8. 97 %、1_ 羥基 _2_ 丙酮 6. 87 8. 87 %、甲 醇5. 58 7. 78%、鄰苯二酚1. 54 3. 54% Λ~乙酰氧基_2_ 丁酮1. 33 、3. 33%、甲酸1.20 3. 15%、2(5Η)_呋喃酮1. 08 3. 08%、甲酸乙酸酐0. 66 2. 66%、糠酸0. 61 2.60%,2-甲氧基-4-甲基-苯酚0. 60 2. 60%、β -D-吡喃葡萄糖0. 56 2. 56%、2-甲 氧基苯酚0. 53 2. 33%、1，3，5-三氧六環(huán)0. 10 2. 13%,3-甲基-3_(1_乙氧基乙氧 基)-I- 丁烯 0. 07 2. 02 %、3_ 甲基-1，3-環(huán)戊二酮 0. 04 2. 04%、四氫 _8a_ 甲基-4H， 5H-吡喃[4, 3-d]-1,3- 二氧己 0. 02 1. 82%、香草酸 1. 01 3. 01% ；2，6-二甲氧基苯酚0. 48 1. 53%,3-甲氧基-1，2-苯二酚0. 51 1. 51%、D-甘露 糖0. 35 1. 36%、氧代丙酸乙醋0. 24 1. 24%U,2-乙二醇單乙酯0. 17 1. 17%、1， 2，3-三甲氧基5-甲苯0. 10 1. 11 %、4_羥基-3-5-二甲氧基-苯甲酸0. 09 1.09%、 1-(4_羥基-3-甲氧基苯基)-乙酮0. 08 1. 09%、丙酸0. 07 1. 11 %、1，2，4-三甲氧基 苯0. 05 1. 06%、1-(4_羥基-3-甲氧基苯基)-2_丙酮0. 03 1.02%、4_甲基_1，2_苯 二酚 0. 02 1. 01% ；1,4 3，6_ 二脫水-a-D-吡喃葡萄糖0.25 0.73%、4_羥基-3-甲氧基-苯 乙酸0. 24 0. 72 %、5_羥甲基-2-糠醛0. 22 0. 68 %、戊醛0. 27 0. 87 %、2_甲氧 基-3- (2-烯丙基)-苯酚0. 08 0. 57 %、甲氧基丁子香酚0. 06 0. 56 %、4-乙基-2-甲 氧基苯酚0. 09 0. 56 %、1-(4-羥基3，5- 二甲氧基苯基)-乙酮0. 05 0. 54 %、2_戊酮 0. 03 0. 53%,3- 丁氧基-2-甲基-1-丁烯0. 03 0. 52% .、碳酸異丙烯酯0. 19%、己酸 異丙酯0. 15%、2_羥基丙酸0.05%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生態(tài)油，其特征在于，其化學(xué)組分還包含有水分，所述水分占 總量的質(zhì)量百分比為1 50%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生態(tài)油，其特征在于，所述水分占總量的質(zhì)量百分比為10 30%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生態(tài)油，其特征在于，所述水分占總量的質(zhì)量百分比為15 25%。
全文摘要
本發(fā)明是一種生態(tài)油，其組分為酸類25％、酮類27％、醇類14％、酚類9％、醛類3％、酯類2％、其它類20％。本生態(tài)油的黏度適中，熱值高，約18～22MJ/kg，該生態(tài)油可以應(yīng)用于工業(yè)鍋爐和窯爐的燃料，還可以代替汽油、柴油作在重工業(yè)領(lǐng)域上應(yīng)用，些外，還可以提取高附加值的化學(xué)品。
文檔編號(hào)C10L1/00GK101962580SQ20101052464
公開日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者劉安慶, 常厚春, 曾劍飛, 許浩達(dá), 陳平, 陳燕芳, 馬革 申請(qǐng)人:廣州迪森熱能技術(shù)股份有限公司