利用生物质原料制取液体燃料的方法
【专利说明】利用生物质原料制取液体燃料的方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明属于生物技术领域，具体涉及一种利用生物质原料制取液体燃料的方法。
[0003]
【背景技术】
[0004]制取液体燃料的方法至少包括:预处理、费托合成及气态固化等基本过程。在目前的制取液体燃料的制作工艺中，工艺过程成本过高，对环境污染严重，不仅制作工序复杂，生产效率低，而且无害化程度低。
[0005]
【发明内容】
[0006]为了克服现有技术领域存在的上述技术问题，本发明的目的在于，提供一种利用生物质原料制取液体燃料的方法，本发明不仅工序简单、生产效率较高，而且无害化程度高，且能充分实现资源的有效利。
[0007]本发明提供的利用生物质原料制取液体燃料的方法，包括以下步骤:
(1)取粉碎后的秸杆，按1: 8-10的固液比与质量浓度为15-20%的氨水充分混合，于室温下浸泡28-300小时；
(2)将上述混合液加热至77-82°C，使其中氨水蒸发并冷凝回收氨水；
(3)在上述混合液中再通入二氧化硫气体，控制二氧化硫与水的质量浓度为10-15%，于温度10(TC -130°C下浸泡70-120分钟；然后将所述混合液加热至140_16(TC，使其中二氧化硫蒸发并冷凝回收二氧化硫；
(4)将预处理后的混合液用里氏木霉与黑曲酶双酶进行酶水解糖化，两种酶的酶制剂比例为8: 1，里氏木霉用量7%，黑曲霉用量0.4%，糖化温度为55°C，pH为3.5，糖化体系中其液体与固态秸杆之间的液固质量比为15，使用摇床转速为lllrpm，糖化时间77h ；
(5)采用木糖发酵菌管囊酵母(SQY-001)和己糖发酵菌酿酒酵母(SQY-002))两种菌种进行乙醇发酵，两种菌种的接种比例为3: 1，接种量为14%，其pH值4 ;
(6)于温度为70°C，摇床转速为160rpm进行乙醇发酵，发酵周期为3h，即获得燃料乙醇；
(7)固态气化:将固液分离出来的固态物质放入气化炉中，在900-1000°C条件下气化1-8秒,再将气体产物进入下一步费托合成工序；
(8)费托合成:将气化后的气体产物以钴为催化剂，该催化剂与反应气体的质量比应大于18%，H2/C0比为6，在反应温度为300°C下进行费托合成，即可获得柴油、汽油、煤油以及石蜡液体燃料，上述所述原料用量均为重量百分比。
[0008]本发明提供的利用生物质原料制取液体燃料的方法，其有益效果在于，克服了现有液体燃料的制作工艺中工序较多，工作量大的问题，提高了生产效率，有效降低了生产成本。
[0009]
【具体实施方式】
[0010]下面结合一个实施例，对本发明提供的利用生物质原料制取液体燃料的方法进行详细的说明。
实施例
[0011]本实施例的利用生物质原料制取液体燃料的方法，包括以下步骤:
(I)取粉碎后的秸杆，按1: 8的固液比与质量浓度为20%的氨水充分混合，于室温下浸泡300小时；
(2)将上述混合液加热至77°C，使其中氨水蒸发并冷凝回收氨水；
(3)在上述混合液中再通入二氧化硫气体，控制二氧化硫与水的质量浓度为10%，于温度10(TC°C下浸泡120分钟；然后将所述混合液加热至140°C，使其中二氧化硫蒸发并冷凝回收二氧化硫；
(4)将预处理后的混合液用里氏木霉与黑曲酶双酶进行酶水解糖化，两种酶的酶制剂比例为8: 1，里氏木霉用量7%，黑曲霉用量0.4%，糖化温度为55°C，pH为3.5，糖化体系中其液体与固态秸杆之间的液固质量比为15，使用摇床转速为lllrpm，糖化时间77h ；
(5)采用木糖发酵菌管囊酵母(SQY-001)和己糖发酵菌酿酒酵母(SQY-002))两种菌种进行乙醇发酵，两种菌种的接种比例为3: 1，接种量为14%，其pH值4 ;
(6)于温度为70°C，摇床转速为160rpm进行乙醇发酵，发酵周期为3h，即获得燃料乙醇；
(7)固态气化:将固液分离出来的固态物质放入气化炉中，在1000°C条件下气化8秒，再将气体产物进入下一步费托合成工序；
(8)费托合成:将气化后的气体产物以钴为催化剂，该催化剂与反应气体的质量比应大于18%，H2/C0比为6，在反应温度为300°C下进行费托合成，即可获得柴油、汽油、煤油以及石蜡液体燃料，上述所述原料用量均为重量百分比。
【主权项】
1.一种利用生物质原料制取液体燃料的方法，其特征在于:所述方法包括以下步骤: (1)取粉碎后的秸杆，按1: 8-10的固液比与质量浓度为15-20%的氨水充分混合，于室温下浸泡28-300小时； (2)将上述混合液加热至77-82°C，使其中氨水蒸发并冷凝回收氨水； (3)在上述混合液中再通入二氧化硫气体，控制二氧化硫与水的质量浓度为10-15%，于温度10(TC -130°C下浸泡70-120分钟；然后将所述混合液加热至140_16(TC，使其中二氧化硫蒸发并冷凝回收二氧化硫； (4)将预处理后的混合液用里氏木霉与黑曲酶双酶进行酶水解糖化，两种酶的酶制剂比例为8: 1，里氏木霉用量7%，黑曲霉用量0.4%，糖化温度为55°C，pH为3.5，糖化体系中其液体与固态秸杆之间的液固质量比为15，使用摇床转速为lllrpm，糖化时间77h ； (5)采用木糖发酵菌管囊酵母(SQY-001)和己糖发酵菌酿酒酵母(SQY-002))两种菌种进行乙醇发酵，两种菌种的接种比例为3: 1，接种量为14%，其pH值4 ; (6)于温度为70°C，摇床转速为160rpm进行乙醇发酵，发酵周期为3h，即获得燃料乙醇； (7)固态气化:将固液分离出来的固态物质放入气化炉中，在900-1000°C条件下气化1-8秒,再将气体产物进入下一步费托合成工序； (8)费托合成:将气化后的气体产物以钴为催化剂，该催化剂与反应气体的质量比应大于18%，H2/C0比为6，在反应温度为300°C下进行费托合成，即可获得柴油、汽油、煤油以及石蜡液体燃料，上述所述原料用量均为重量百分比。
【专利摘要】本发明公开了一种利用生物质原料制取液体燃料的方法，包括以下步骤：预处理：将粉碎的秸秆用氨水和二氧化硫酸碱结合两步法预处理；酶水解糖化：预处理后混合液用木酶和黑曲酶的酶制剂进行双酶糖化；乙醇发酵：酶水解糖化后混合液进行固液分离，将液相产物用木糖、己糖共发酵，得燃料乙醇；固态气化：固液分离出来的固态物质放入气化炉中气化；再将气体产物进行费托合成：气化后的气体产物以钴为催化剂，进行费托合成，即可获得柴油、汽油、煤油和石蜡等液体燃料。本发明不仅提高了能源利用率，还可回收利用预处理原料氨水和二氧化硫，降低了原料成本，减少了环境污染。
【IPC分类】C12P7/10, C12R1/885, C12R1/645, C12P39/00, C12P7/14, C10G2/00, C12R1/685, C12R1/865
【公开号】CN105586380
【申请号】CN201410582060
【发明人】赵建英
【申请人】赵建英
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年10月28日