毛竹粉，0.108kg催化剂，8L水混合于混合器中，搅拌均匀后将原料浆加入高压反应器中；
(2)选择板状石墨电极为阳极，板状铝电极为阴极;密封升温至400°C，压力为25.1MPa，给阴极和阳极都通入1.5V的交流电压，生物质热解开始产气超压时自动排气恒压，在该状态下保持1.0小时，反应生成的挥发分经冷凝并干燥后得到生物油，生物油主要成分为2，3-二氢苯并呋喃，甲氧、乙基、乙烯基和烯丙基等H-型苯酚及少量乙酸，其生物质转化率为89wt%，产油率为71wt%，生物油中含氧量为8.2wt%。
[0025](3)选择板状石墨电极为阳极，N1-Sn合金析氢电极为阴极，其余所有操作同步骤
(2)，反应后生物油主要成分同步骤(2)，但其生物质转化率为95wt%，产油率为79wt%，生物油中含氧量为5.9wt%。
[0026]注:N1-Sn合金析氢电极的制备方法参考文献《Electro-deposit1n of N1-Co-Snalloy from choline chloride-based deep eutectic solvent and characterizat1nas cathode for hydrogen evolut1n in alkaline solut1n〉〉中方法。
[0027]实施例3:以亚临界水为介质、以CoMo/γ -二氧化硅为催化剂的烟叶液化生物油
(1)将2.5kg经干燥后且颗粒度为60目的烟叶粉，0.15kg催化剂，17L水混合于混合器中，搅拌均匀后将原料浆加入高压反应器中；
(2)选择网状铂电极为阳极，板状石墨电极为阴极，密封升温至350°C，压力为23.4MPa，给阳极通入5V的交流电压，生物质热解开始产气超压时自动排气恒压，在该状态下保持0.5小时;反应生成的挥发分经冷凝并干燥后得到生物油，生物油主要成分为2-环戊烯-1，4-二酮等酮类，糠醛、5-羟甲基糠醛、5-甲基糠醛及糠醇，其生物质转化率为85wt%，产油率为67wt%，生物油中含氧量为6.3wt%。
[0028](3)选择网状铂电极为阳极，Pd-Au(Ill)析氢电极为阴极；其余所有操作同步骤
(2)，反应后生物油主要成分同步骤(2)，但其生物质转化率为93wt%，产油率为81wt%，生物油中含氧量为4.3wt%。
[0〇29] 注:Pd-Au(Ill)析氢电极的制备方法参考文献《Catalysis of hydrogenevolut1n on different Pd/Au(lll) nanostructures in alkaline solut1n〉〉中方法；负载型CoMo/ γ -二氧化硅催化剂的制备方法参考专利申请201510162489.7中方法。
[0030]实施例4:以超临界水为介质、以Ca(OH)2为催化剂的玉米秸杆液化生物油
(1)将800kg经干燥后且颗粒度为55目的玉米秸杆粉，60kg催化剂，24000L水混合于混合器中，搅拌均匀后将原料浆加入高压反应器中；
(2)选择网状氧化锰电极为阳极，板状碳素电极为阴极，密封升温至430°C，压力为28.1MPa，给阴极和阳极都通入10V的直流电压，生物质热解开始产气超压时自动排气恒压，在该状态下保持1.5小时。反应生成的挥发分经冷凝并干燥后得到生物油，生物油主要成分为3-羟基-2-苯基-2-丙烯酸、羟基乙醛、甲酸甲酯等，其生物质转化率为89wt%，产油率为71 wt%，生物油中含氧量为6.8wt%。
[0031](3)选择网状氧化锰电极为阳极，Pt-Ce合金析氢电极为阴极，其余所有操作同步骤(2)，反应后生物油主要成分同步骤(2)，但其生物质转化率为94.5wt%，产油率为83wt%，生物油中含氧量为3.9wt%。
[0032]注:Pt-Ce合金析氢电极的制备方法参考文献《Platinemerare earth electrodesfor hydrogen evolut1n in alkaline water electrolysis〉〉中方法。
[0033]实施例5:以超临界水为介质、以负载型Mo/γ -氧化铝为催化剂的稻壳液化生物油
(1)将35kg经干燥后且颗粒度为60目的稻壳粉，3.15kg催化剂，500L水混合于混合器中，搅拌均匀后将原料浆加入高压反应器中；
(2)选择棒状铝电极为阳极，板状石墨电极为阴极，密封升温至460°C，压力为25.4MPa，给阴极通入58V的交流电压，生物质热解开始产气超压时自动排气恒压，在该状态下保持2小时；反应生成的挥发分经冷凝并干燥后得到生物油，生物油主要成分为羟基乙酸、糠醛、1-羟基-2-丁酮等，其生物质转化率为92wt%，产油率为75wt%，生物油中含氧量为4.5wt%。
[0034](3)选择棒状铝电极为阳极，聚苯胺修饰镍电极为阴极，其余所有操作同步骤(2)，反应后生物油主要成分同步骤(2)，但其生物质转化率为94.7wt%，产油率为78wt%，生物油中含氧量为3.3wt%。[OO35]注:聚苯胺修饰镍电极的制备方法参考文献《The hydrogen ecolut1n react1non nickel-polyaniline composite electrodes〉〉中方法；
负载型Mo/γ-氧化铝催化剂的制备方法参考专利申请201510162489.7中方法。
【主权项】
1.一种亚临界或超临界水电化学强化液相催化生物质裂解的方法，其特征在于:以亚临界或超临界水为介质，在催化剂的存在下对生物质进行处理，通过电解水产氢，促进生物质裂解生成生物油。2.根据权利要求1所述的亚临界或超临界水电化学强化液相催化生物质裂解的方法，其特征在于:亚临界水温度为330-374°C，绝对压力为15-30MPa;超临界水的温度为374-480°C，绝对压力为22-30MPa。3.根据权利要求1所述的亚临界或超临界水电化学强化液相催化生物质裂解的方法，其特征在于:电解压力为0.1-80V。4.根据权利要求1所述的亚临界或超临界水电化学强化液相催化生物质裂解的方法，其特征在于:催化剂为均相催化剂或负载型过渡金属硫化物加氢催化剂，催化剂用量为反应生物质重量的1%_10%。5.根据权利要求4所述的亚临界或超临界水电化学强化液相催化生物质裂解的方法，其特征在于:均相催化剂为KOH、NaOH、L1H、Ca(OH)2、K2⑶3、Na2C03、KHC03、NaH⑶3、Rb2C03、CS2CO3中的一种O6.根据权利要求1所述的亚临界或超临界水电化学强化液相催化生物质裂解的方法，其特征在于:电解时使用的阳极为碳纤维电极、石墨电极、金属电极或金属氧化物电极;其中金属电极为铂电极、钛电极、铝电极或钯电极;金属氧化物电极为氧化锰电极、二氧化钛电极、氧化钴电极或氧化镍电极。7.根据权利要求1所述的亚临界或超临界水电化学强化液相催化生物质裂解的方法，其特征在于:电解时使用的阴极为纳米电极、石墨电极、金属电极、碳素电极、铁基合金析氢阴极、镍基合金析氢阴极、贵金属修饰析氢电极、稀土元素修饰析氢电极、高聚物修饰析氢电极中的一种。8.根据权利要求7所述的亚临界或超临界水电化学强化液相催化生物质裂解的方法，其特征在于:铁基合金析氢阴极为Fe-P、Fe-P-Pt、Fe-Mo或Fe-Mo-Pt合金电极。9.根据权利要求7所述的亚临界或超临界水电化学强化液相催化生物质裂解的方法，其特征在于:镍基合金析氢阴极为N1-Mo、N1-Co、N1-Sn、N1-Co-Sn合金析氢电极。10.根据权利要求7所述的亚临界或超临界水电化学强化液相催化生物质裂解的方法，其特征在于:贵金属修饰析氢电极为Pt/W2C-GCE析氢电极、Pd-Au( 111)析氢电极或Rh-Au(111)析氢电极。11.根据权利要求7所述的亚临界或超临界水电化学强化液相催化生物质裂解的方法，其特征在于:稀土元素修饰析氢电极为Pt-Ce、Pt-Sm或Pt-Ho合金析氢电极。12.根据权利要求7所述的亚临界或超临界水电化学强化液相催化生物质裂解的方法，其特征在于:高聚物修饰析氢电极为聚苯胺修饰镍电极或八轻基富勒醇修饰玻碳电极。
【专利摘要】本发明公开了一种亚临界或超临界水电化学强化液相催化生物质裂解的方法，该方法以亚临界或超临界水为介质，在催化剂的存在下对生物质进行处理，通过电解水产氢，使生物质裂解和溶解，将固体生物质分解转化为低分子量的生物油；本发明中亚临界或超临界水一方面传热给生物质，另一方面在电解作用下释放游离氢，及时阻断自由基连锁反应，有效增加液体燃料产率并提高其质量；生物质受热均匀，木质纤维素化学键断裂，生成离子对中间体，并受到电场刺激，加快了裂解速率，效率高，过程易于控制，提高了生物质的利用率。
【IPC分类】C10G1/00
【公开号】CN105441103
【申请号】CN201610001903
【发明人】瞿广飞, 赵茜, 李军燕, 宁平, 谷俊杰
【申请人】昆明理工大学
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2016年1月6日