專利名稱：一種改善生物油穩(wěn)定性的方法及生物油的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改善生物油穩(wěn)定性的方法，本發(fā)明還涉及一種由該方法所得到的生物油。
背景技術(shù)：
隨著傳統(tǒng)化石能源的日漸枯竭，開發(fā)新的可再生能源成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，生物質(zhì)能源就是其中的一種。與化石能源相比，生物質(zhì)具有可再生性，并且在利用的過程中二氧化碳近零排放，有效的減輕了日益嚴(yán)重的溫室效應(yīng)，因此，研究人員開發(fā)了一系列的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化技術(shù)和裝置。目前,最有前景的生物質(zhì)能利用技術(shù)是生物質(zhì)快速熱解液化技術(shù),該技術(shù)可以迅速高效的得到大量液體產(chǎn)物，即生物油。由于生物質(zhì)熱解液化是在非熱力學(xué)平衡條件下進(jìn)行的，因此，其產(chǎn)物生物油屬于熱力學(xué)不平衡產(chǎn)物，屬于不穩(wěn)定體系。穩(wěn)定性是影響生物油應(yīng)用的重要因素。造成生物油穩(wěn)定性差的原因主要有兩個(gè):一是生物油含水率較高，導(dǎo)致其容易發(fā)生相分離；二是生物油組成復(fù)雜，幾乎包括所有類別的有機(jī)化合物，生物油中的某些組分在儲(chǔ)存時(shí)會(huì)發(fā)生聚合、縮聚等老化反應(yīng)。小分子的有機(jī)物能夠提升生物油的穩(wěn)定性，Diebold (J.P.Dieboldj S.Czernik.Additives to lower and stabilize the viscosityof pyrolysis oils during storage [J].Energy&Fuels, 1997.11 (5): 1081-1091.)研究了甲醇、乙酸乙酯、乙醇、丙酮等添加劑對(duì)楊木熱解油老化速率的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)甲醇能夠顯著降低熱解油的粘度增長率，老化速率僅是純熱解油的1/18，有效改善了熱解油的穩(wěn)定性。Boucher (Μ.E.B oucher, A.Chaalaj H.Pakdelj C.Roy.Bio-oils obtained by vacuumpyrolysis of softwood bark as a liquid fuel for gas turbines.Part I1:Stabilityand ageing of bio-oil and its blends with methanol and a pyrolytic aqueousphase [J].Biomass&Bioenergy, 2000.19 (5): 351-361.)等通過向生物油中添加甲醇以溶解生物油中的某些組分，降低了生物油的粘度增長率，并延遲了生物油相分離的時(shí)間，但是上述的效果并不能滿足其在實(shí)際中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種改善生物油穩(wěn)定性的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是:將生物油與添加劑充分混合，該添加劑由辛醇和小分子醇組成，所述小分子醇選自甲醇、乙醇、丙醇、丁醇中的至少一種。優(yōu)選的是，所述生物油為生物質(zhì)經(jīng)快速熱解所得到的生物油。優(yōu)選的是，所述生物質(zhì)為稻殼、玉米桿或木屑。優(yōu)選的是，所述添加劑與生物油的質(zhì)量比不低于3:97。優(yōu)選的是，所述的丙醇為異丙醇。優(yōu)選的是，所述丁醇為正丁醇。優(yōu)選的是，其中充分混合通過振蕩、攪拌或超聲中的一種或多種來實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明還提供了一種由上述方法所得到的生物油。本發(fā)明通過向生物油中添加小分子醇與辛醇的混合醇，改善了生物油的穩(wěn)定性，其制備工藝簡(jiǎn)單、操作方便，且原料易得，成本較低；得到的生物油具有水分增長率較低、黏度增長率較低、熱值基本保持不變等特點(diǎn)，有利于生物油的長期儲(chǔ)存。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但這些實(shí)施例并不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明穩(wěn)定性較高的溶液是指水分增長率較低、黏度增長率較低、熱值基本保持不變的溶液。本發(fā)明使用的生物油來自中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省生物質(zhì)潔凈能源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，以稻殼為原料經(jīng)快速熱解制備，生物油含水率為23.45%，運(yùn)動(dòng)粘度為14.75mm2/s，燃燒熱為15.35MJ/kg。醇類物質(zhì)來自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。下述實(shí)施例中的原料均按質(zhì)量份稱取。但是，本發(fā)明的技術(shù)方案還應(yīng)用于玉米桿、木屑等生物質(zhì)經(jīng)快速熱解所得到的生物油。實(shí)施例1稱取生物油100份于具塞密閉容器中，室溫下超聲震蕩15分鐘，每隔一周用卡爾費(fèi)休法測(cè)其水分，用毛細(xì)管粘度計(jì)法測(cè)其粘度，放置6周后，生物油粘度的平均增長率
9.02%，水分平均增長率9.98%，生物油熱值變化為0.14MJ/kg。實(shí)施例2分別稱取生物油97份和甲醇3份于具塞密閉容器中，室溫下超生震蕩15分鐘，每隔一周用卡爾費(fèi)休法測(cè)其水分，用毛細(xì)管粘度計(jì)法測(cè)其粘度，放置6周后，生物油粘度的平均增長率7.23%，水分平均增長率7.89%，生物油熱值變化為0.03MJ/kg。實(shí)施例3分別稱取生物油94份和乙醇6份于具塞密閉容器中，室溫下超生震蕩15分鐘，每隔一周用卡爾費(fèi)休法測(cè)其水分，用毛細(xì)管粘度計(jì)法測(cè)其粘度，放置6周后，生物油粘度的平均增長率7.16%，水分平均增長率7.96%，生物油熱值變化為0.06MJ/kg。實(shí)施例4分別稱取生物油94份和辛醇6份于具塞密閉容器中，室溫下超生震蕩15分鐘，每隔一周用卡爾費(fèi)休法測(cè)其水分，用毛細(xì)管粘度計(jì)法測(cè)其粘度，放置6周后，生物油粘度的平均增長率6.11%，水分平均增長率6.25%，生物油熱值變化為0.02MJ/kg。實(shí)施例5分別稱取生物油97份、甲醇1.5份和辛醇1.5份于具塞密閉容器中，室溫下超生震蕩15分鐘，每隔一周用卡爾費(fèi)休法測(cè)其水分，用毛細(xì)管粘度計(jì)法測(cè)其粘度，放置6周后，生物油粘度的平均增長率5.32%，水分平均增長率5.13%，生物油熱值變化為0.04MJ/kg。實(shí)施例6分別稱取生物油94份、 乙醇3份和辛醇3份于具塞密閉容器中，室溫下超生震蕩15分鐘，每隔一周用卡爾費(fèi)休法測(cè)其水分，用毛細(xì)管粘度計(jì)法測(cè)其粘度，放置6周后，生物油粘度的平均增長率5.12%，水分平均增長率5.02%,生物油熱值變化為0.04MJ/kg。
實(shí)施例1-6的結(jié)果總結(jié)于表I。表I生物油穩(wěn)定性的表征
權(quán)利要求
1.一種改善生物油穩(wěn)定性的方法，其特征在于將生物油與添加劑充分混合，該添加劑由辛醇和小分子醇組成，所述小分子醇選自甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇中的至少一種。
2.如權(quán)利要求書I所述的方法，其特征在于所述生物油為生物質(zhì)經(jīng)快速熱解所得到的生物油。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述生物質(zhì)為稻殼、玉米桿或木屑。
4.如權(quán)利要求書I所述的方法，其特征在于所述添加劑與生物油的質(zhì)量比不低于3:97。
5.如權(quán)利要求書I所述的方法，其特征在于所述丁醇為正丁醇。
6.如權(quán)利要求書I所述的方法，其特征在于其中充分混合通過振蕩、攪拌或超聲中的一種或多種來實(shí)現(xiàn)。
7.—種如權(quán)利要求I至6任一項(xiàng)所述方法得到的生物油。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改善生物油穩(wěn)定性的方法及生物油，將生物油與添加劑充分混合，該添加劑由辛醇和小分子醇組成，所述小分子醇選自甲醇、乙醇、丙醇、丁醇中的至少一種。該生物油可以為稻殼、玉米桿或木屑等生物質(zhì)經(jīng)快速熱解所得到的生物油。本發(fā)明通過向生物油中添加小分子醇與辛醇的混合醇，改善了生物油的穩(wěn)定性，其制備工藝簡(jiǎn)單、操作方便，且原料易得，成本較低；得到的生物油具有水分增長率較低、黏度增長率較低、熱值基本保持不變等特點(diǎn)，有利于生物油的長期儲(chǔ)存。
文檔編號(hào)C10L1/00GK103254948SQ20131014913
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月26日
發(fā)明者朱錫鋒, 劉旭 申請(qǐng)人:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)