专利名称：一种微藻养殖并联产烯烃的方法
技术领域：
本发明属于微藻养殖领域，具体来说，涉及一种适合于微藻及其他光合生物细胞的培养并联产烯烃的方法。
背景技术：
在化石资源日益枯竭的现今，寻找可替代的绿色能源受到广泛重视。而微藻是一类具有重大应用价值的生物资源。目前,微藻的营养方式主要有光自养、异样和混合营养三种。光自养模式米用太阳光作为能源，吸收二氧化碳作为无机碳源，在营养液中加入无机盐来培养。也可以采用葡萄糖等有机物使微藻异养生长。混合营养在光生物反应器内添加有机物培养微藻。微藻的光自养培养成本低，藻细胞品质好，但是需要添加无机盐和氮源磷源，另外还存在细胞密度低、生长效率低、易受到污染和受到气候影响等缺点。微藻的异养培养生长效率高，藻细胞密度大，但是除了需要添加无机盐和氮源磷源外还需要添加有机碳源，异养培养的藻细胞品质低，而且不能够吸收二氧化碳。而混合营养既能够利用太阳光吸收二氧化碳又能够保持较高的生长效率。中国专利CNlO 1838606A提出了污水处理碳减排气升环流微藻自养-异养耦合光生物反应器，采用了自养和异样耦合的模式，通过增加一个异养区，使得固碳效率高、微藻培养浓度高，适合污水处理碳减排及微藻大规模低成本的高效培养。中国专利CN1021541IOA提出了一种高产率的微藻培养方法,将微藻藻种进行异养培养，然后以异养培养所获得的藻细胞作为种子的光自养培养。能够解决微藻大规模光自养培养中生长效率低的问题。中国专利CN101285075A提出了一种沼气发酵和自养型淡水微藻培养的耦合方法，以沼液作为微藻培养的培养基，沼气中的CO2作为自养型淡水微藻培养所需碳源。中国专利CN101921811A将沼气发酵结束后的酸液作为培养基对微藻进行异养培养，产生的混合气循环通入到光生 物反应装置中进行通气自养培养。中国专利CN101914572A提出一种二氧化碳零排放型有机废弃物能源化利用的方法，将沼气发酵后的沼液直接作为微藻的全营养培养基，沼液和接种藻液混合后进入光生物反应器，利用来自于二氧化碳储罐的CO2为碳源，进行以光合自养生长固定CO2方式的微藻培养。中国专利CN101575567A提出了一种光照培养微细藻类的方法及其反应器，在通入I % 40%二氧化碳情况下，培养5天时间获得微细藻类细胞干重浓度达到3.5g/L以上。中国专利CN101979498A提出了一种微藻高产率异养培养的方法，米用半连续的培养方式，在培养过程中，放出一部分藻液，同时补加相同体积的异样培养基和无菌水，实现高产率培养。中国专利CN102021208A提出了一种快速积累微藻胞内油脂的方法，将异养培养的微藻藻液稀释后进行光诱导培养，使微藻在光诱导阶段油脂快速积累。中国专利CN102089434A提出了一种生物燃料原料生产的集成系统，利用有机碳和营养物质用于异养种子培养，然后所得的微藻藻种进行大规模自养培养，用于细胞生物量积累。中国专利CN102174409A提出了一种混合营养培养小球藻快速生长并大量积累生物油脂的方法，第一段采用小球藻自养培养获得较高生物量，第二段采用添加有机物的通气异养培养模式，在大量生物量基础上快速积累油脂。中国专利CN101280328A提出了一种从自养到异养两步培养小球藻生产生物柴油的方法，将浓缩的自养藻转入发酵罐中进行异养生长，使之合成中性脂肪。生物量可达108g/L、油脂含量可达到细胞干重的52%。中国专利CN1446882A—种用淀粉酶解培养异养藻快速热解制备生物柴油的方法，以低质粮食淀粉为原料，酶解淀粉制葡萄糖，通过异养转化技术获得异养小球藻，藻细胞制备成本降低3-4倍；脂肪含量高于自养藻3-4倍。中国专利CN101549932A提出了一种有机污水废渣处理耦合养藻炼油的生产方法，利用厌氧生化技术分别处理有机污水与有机废渣，再对污水与沼液进行好氧生化处理后，调配成培养液，通入沼气燃烧后产生的二氧化碳废气养殖含油微藻。中国专利CN102161550A提出了一种畜禽养殖污水用于生产饲料添加剂及净化成中水的方法，畜禽养殖污水处理后的沼液由超滤膜过滤后进入光生物反应器进行微藻养殖，分离出的微藻浆进入发酵/酶解罐(池)经发酵/酶解后作饲料添加剂。中国专利CN200610089354.3提出了一种用植物油脂或/和动物油脂制烯烃的方法，以植物油脂或/和动物油脂为原料催化裂解制备乙烯、丙烯和丁烯。中国专利CN200710099839.5提出了一种植物油脂或/和动物油脂的催化转化方法，植物油脂或/和动物油脂原料在复合反应器内与含改性的3沸石的催化剂接触进行催化裂解反应，得到目的产物低碳烯烃和汽油、柴油、重油。目前微藻转化的主要产物是生物柴油、生物油、以及气体等燃料产品。将微藻中的生物油转化为乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烃大宗化工产品是一个新的研究方向。现有技术都没能解决光自养生长效率低和异养中的有机碳依赖外部加入的情况。
发明内容
为克服现有技术中的难题，本发明提供了一种适合微藻及其他光合生物细胞的培养并联产烯烃的方法。本发明的方法利用光生物反应器进行微藻的循环养殖，将一定量的每代养殖收集到的微藻在一定温度和压力下进行水解，通过分离得到水相和油相，水相作为营养液加入到下一 代养殖系统中进行微藻的培养，油相以固体酸为催化剂进行催化裂解制取低碳烯烃。本发明的优势在于在微藻的循环养殖过程中，无需额外添加营养物。本发明的微藻循环养殖并联产烯烃的方法(下面简称为“本发明的方法”)包括以下步骤:I)利用光生物反应器进行微藻的养殖,将每代养殖收集到的微藻在50°C -250°C的温度和0.1 MPa-4.0MPa的压力下进行水解获得水解液；2)将步骤I)获得的水解液通过分离得到水相和油相，所述水相作为营养液加入到下一代微藻养殖系统中为微藻的繁殖提供营养，所述油相以固体酸为催化剂进行催化裂解反应制取低碳烯烃；其中在微藻的循环养殖过程中，不需要额外添加营养物，尤其是微藻自养方式中需要添加的无机盐和氮源磷源。在本发明的方法的优选实施方案中，所述微藻为海洋微藻或者淡水微藻。在本发明的方法的一个优选实施方案中，所述光生物反应器是管道式或者板箱式反应器，微藻营养液的循环采用泵循环或者气升循环。在本发明的方法的一个优选实施方案中，光生物反应器采用的光源可以为荧光灯、日光灯、太阳光或将它们混合、交替使用。在本发明的方法的一个优选实施方案中，在水解前可以将收集的微藻加工成干微藻粉或者湿微藻的形式。在本发明的方法的一个优选实施方案中，微藻的水解方法可以是常压下的酸水解、高温高压下的中性条件水解或者高温高压下的酸水解。在本发明的方法的一个优选实施方案中，水相和油相的分离方法可以是分液、过滤或者萃取。在本发明的方法的一个优选实施方案中，催化裂解反应中使用的固体酸催化剂可以是沸石分子筛，优选天然或合成的硅铝沸石分子筛、磷铝分子筛和硅磷铝分子筛，更优选HZSM-5分子筛。催化裂解条件优选设置为:温度500 700°C，固体酸催化剂与油相的重量比为1-50。催化裂解反应可以在固体流化床、循环流化床和提升管以及固体床反应器、移动床反应器中的任一种中进行。在本发明的方法的一个优选实施方案中，酸水解中所用的酸可以选自盐酸、硫酸、磷酸中的一种或多种，浓度可以为0.lmol/L-2mol/L。在本发明的方法的另一个优选实施方案中，高温高压的条件可以为100°C -250°C的温度和0.lMPa-4.0MPa的压力。常压下的酸水解温度可以为50以上100°C以下，优选50 95°C。中性条件水解指在水中或稀碱溶液(例如5 10被％的氢氧化钠溶液)中进行水解。在常规光自养方式的微藻培养中，通常还需要添加硝酸钠作为氮源；添加磷酸二氢钠作为磷源；添加钾盐、钠盐、钙盐、铁盐、锌盐、锰盐、镁盐、钥盐、铜盐、钴盐等无机盐。在异养方式的培养中，通常还需要从外部不断地额外添加有机碳源以维持微藻的生长。
而根据本发明的方法，分离水解液得到的水相中包含的氨基酸、葡萄糖和甘油可以作为下一代微藻生长的碳源；氨基酸可以作为氮源；水溶性的磷酸盐可以作为磷源；水溶性的钾盐、钠盐、钙盐、铁盐、锌盐、锰盐、镁盐、钥盐、铜盐、钴盐等可以作为无机盐成分。另外，在本发明的方法中，分离水解液得到的油相中主要包含脂肪酸，其进行催化裂解以制取低碳烯烃。在本发明中，低碳烯烃指4个碳原子以下的烯烃，例如，乙烯、丙烯和丁烯。本发明的有益效果:1.本发明的方法解决了光自养生长效率低和异养中的有机碳依赖外部加入的情况，并且能够联产烯烃。2.本发明的方法在微藻养殖中不需要额外添加无机营养盐和有机碳，生长效率高，生长速度快，实现了循环养殖的方式。
具体实施例方式以下通过实施例来进一步阐明本发明。但是应该理解，所述实施例只是举例说明的目的，并不意欲限制本发明的范围和精神。比较例初始浓度为5X IO6个细胞每毫升的IOL微藻培养液中，加入标准的f/2培养液。使每升中含有 75mg NaNO3, 5mg NaH2PO4 H20.3.15mgFeCl3 6H20，4.36mg Na2EDTA,0.0098mg CuSO4 5H20，0.0063mgNa2Mo04.2H20，0.022mg ZnSO4 7H20，0.0lmg CoCl2 6H2O,
0.18mgMnCl2 *4H20.0.0Olmg维生素B12,0.2mg维生素BI，0.0Olmg生物素.光生物反应装置为硬质硅硼玻璃制作，反应器四周均匀分布2-4支30W荧光灯管，恒温水浴控制在25-30°C，通入含3wt% CO2空气混合气，气体流量为200ml/min。培养7天后密度为lg/L，收集干燥后得到藻粉10g。实施例1收集到的金藻藻粉18g，加入5% (重量)的盐酸溶液90ml，在常压和50°C下加热2hr，过滤，得到滤饼6.3g，水解率65%。将滤饼用正己烷萃取得到萃取物3.3g，加入到固定床反应器中，处理温度从室温程序升温至700°C，升温速率10°C /min。催化裂解反应温度为600°C，催化裂解催化剂采用HZSM-5分子筛，剂料比为10，反应压力为0.1MPa，低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯)质量收率为43.0%，液体产物质量收率25.7%，主要为甲苯和二甲苯。将滤液用10% (重量)的NaOH水溶液中和后加入初始浓度为5X IO6个细胞每毫升的IOL微藻培养液中，光生物反应装置为硬质硅硼玻璃制作的板箱式反应器，反应器四周均匀分布2-4支30W荧光灯管，恒温水浴控制在25-30°C，通入含3wt% CO2空气混合气，气体流量为200ml/min。微藻生长迅速，培养3天后密度为4X IO7个细胞每毫升，7天后密度为1.77g/L，收集干燥后得到藻粉17.7g。实施例2收集到的金藻藻粉18g，加入5% (重量)的盐酸溶液90ml，在常压和100°C下加热回流2hr，过滤，得到滤饼6.3g，水解率65%。将滤饼用正己烷萃取得到萃取物3.3g，力口入到固定床反应器中，处理温度从室温程序升温至700°C，升温速率10°C/min。催化裂解反应温度为600°C，催化裂解催化剂采用HZSM-5分子筛，剂料比为10，反应压力为0.1MPa，低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯)质量收率为44.28%，液体产物质量收率20%，主要为甲苯和二甲苯。将滤液用10% (重量)的NaOH水溶液中和后加入初始浓度为5X IO6个细胞每毫升的IOL微藻培养液中，光生物反应装置为硬质硅硼玻璃制作的管道式反应器，反应器四周均匀分布2-4支30W荧光灯管，恒温水浴控制在25-30°C，通入含3wt% CO2空气混合气，气体流量为200ml/min。微藻生长迅速，培养3天后密度为4X IO7个细胞每毫升，7天后密度为1.78g/L，收集干燥后得到藻粉17.8g。实施例3收集到的小球藻藻粉18g，加入5% (重量)的盐酸溶液90ml，在常压和80°C下加热2hr，得到滤饼7.3g，水解率59.4 %。将滤饼用正己烷萃取，将正己烷旋转蒸发，得到
1.82g产物，加入到固定床反应器中，处理温度从室温程序升温至700°C，升温速率10°C /min。催化裂解反应温度为600°C，催化裂解催化剂采用HZSM-5分子筛，剂料比为10，反应压力为0.1MPa，低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯)质量收率为33.0%，液体产物质量收率36.2%，主要为甲苯和二甲苯。将滤液中和后加入初始浓度为5X IO6个细胞每毫升的IOL微藻培养液中，光生物反应装置为硬质硅硼玻璃制作的板箱式反应器，反应器四周均匀分布2-4支30W荧光灯管，恒温水浴控制在25-30°C，通入含3wt% CO2空气混合气，气体流量为200ml/min。微藻生长迅速，培养7天后密度为1.69g/L，收集干燥后得到藻粉16.9g。实施例4收集到的金藻藻粉18g，加入5%的硫酸溶液90ml，在常压和95°C下加热2hr，过滤，得到滤饼7.7g，水解率57%。将滤饼用正己烷萃取，将正己烷旋转蒸发，将得到的3.0g产物加入到固定床反应器中，处理温度从室温程序升温至700°C，升温速率10°C /min。催化裂解反应温度为600°C，催化裂解催化剂采用HZSM-5分子筛，剂料比为50，反应压力为0.1MPa，低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯)质量收率为48.50%，液体产物质量收率18.9%，主要为甲苯和二甲苯。将滤液中和后加入初始浓度为5X106个细胞每毫升的IOL微藻培养液中，光生物反应装置为硬质硅硼玻璃制作，反应器四周均匀分布2-4支30W荧光灯管，恒温水浴控制在25-30°C，通入含3wt% CO2空气混合气，气体流量为200ml/min。微藻生长迅速，培养3天后密度为3.3 X IO7个细胞每毫升，7天后密度为1.46g/L，收集干燥后得到藻粉 14.6g。实施例5收集到的金藻藻粉18g，加入5%的磷酸溶液90ml，在常压和100°C下加热回流2hr,过滤，得到滤饼10.9g，水解率39%。将滤饼用正己烷萃取，将正己烷旋转蒸发，将得到的2.1g产物加入到固定床反应器中，处理温度从室温程序升温至700°C，升温速率10°C /min。催化裂解反应温度为600°C，催化裂解催化剂采用HZSM-5分子筛，剂料比为1，反应压力为0.1MPa，低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯)质量收率为41.72%，液体产物质量收率23%，主要为甲苯和二甲苯。将滤液中和后加入初始浓度为5X106个细胞每毫升的IOL微藻培养液中，光生物反应装置为硬质硅硼玻璃制作，反应器四周均匀分布2-4支30W荧光灯管，恒温水浴控制在25-30°C，通入含3wt% CO2空气混合气，气体流量为200ml/min。微藻生长迅速，培养3天后密度为2 X IO7个细胞每毫升，7天后密度为0.88g/L，收集干燥后得到藻粉 8.8g。实施例1收集到的金藻藻粉18g，加入水90ml后置于200ml高压釜中，在0.2MPa下，于150°C反应10hr，冷却后过滤，得到滤饼6.2g，水解率65.6%。将滤饼用正己烷萃取，将正己烷旋转蒸发，得到3.3g产物，加入到固定床反应器中，处理温度从室温程序升温至700°C，升温速率10°C /min 。催化裂解反应温度为600°C，催化裂解催化剂采用HZSM-5分子筛，剂料比为20，反应压力为0.1MPa，低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯)质量收率为43.0%，液体产物质量收率25.7%，主要为甲苯和二甲苯。将滤液中和后加入初始浓度为5 X IO6个细胞每毫升的IOL微藻培养液中，光生物反应装置为硬质硅硼玻璃制作的管道式反应器。反应器四周均匀分布2-4支30W荧光灯管，恒温水浴控制在25-30°C，通入含3wt% CO2空气混合气，气体流量为200ml/min。微藻生长迅速，培养7天后密度为1.77g/L，收集干燥后得到藻粉17.7g。实施例8收集到的小球藻藻粉18g，加入水90ml后置于200ml高压釜中，在0.5MPa下，于100°c反应IOhr，冷却后过滤，得到滤饼7.2g，水解率60.0%。将滤饼用正己烷萃取，将正己烷旋转蒸发，得到1.SOg产物，加入到固定床反应器中，处理温度从室温程序升温至700°C，升温速率10°C /min。催化裂解反应温度为600°C，催化裂解催化剂采用HZSM-5分子筛，剂料比为20，反应压力为0.1MPa，低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯)质量收率为34.9%，液体产物质量收率35.9%，主要为甲苯和二甲苯。将滤液中和后加入初始浓度为5 X IO6个细胞每毫升的IOL微藻培养液中，光生物反应装置为硬质硅硼玻璃制作的管道式反应器，反应器四周均匀分布2-4支30W荧光灯管，恒温水浴控制在25-30°C，通入含3wt% CO2空气混合气，气体流量为200ml/min。微藻生长迅速，培养7天后密度为1.67g/L，收集干燥后得到藻粉16.7g。实施例9收集到的金藻藻粉18g，加入5% (重量)的盐酸溶液90ml后置于200ml高压釜中，在IMPa下，于150°C反应10hr，冷却后过滤，得到滤饼5.5g，水解率69.4%。将滤饼用正己烷萃取，将正己烷旋转蒸发，得到3.4g产物，加入到固定床反应器中，处理温度从室温程序升温至700°C，升温速率10°C /min。催化裂解反应温度为700°C，催化裂解催化剂采用HZSM-5分子筛，反应压力为0.1MPa，剂料比为10，低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯)质量收率为42.3%，液体产物质量收率22.4%，主要为甲苯和二甲苯。将滤液中和后加入初始浓度为5X IO6个细胞每毫升的IOL微藻培养液中，光生物反应装置为硬质硅硼玻璃制作的管道式反应器，反应器四周均匀分布2-4支30W荧光灯管，恒温水浴控制在25-30°C，通入含3wt %CO2空气混合气，气体流量为200ml/min。微藻生长迅速，培养7天后密度为1.81g/L，收集干燥后得到藻粉18.lg。实施例10收集到的金藻藻粉18g，加入10 % (重量)的硫酸溶液90ml后置于200ml高压釜中，在3MPa下，于150°C反应10hr，冷却后过滤，得到滤饼6.5g，水解率63.9%。将滤饼用正己烷萃取，将正己烷旋转蒸发，得到3.4g产物，加入到固定床反应器中，处理温度从室温程序升温至700°C，升温速率10°C /min。催化裂解反应温度为500°C，催化裂解催化剂采用HZSM-5分子筛，剂料比为30，反应压力为0.1MPa，低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯)质量收率为43.5%,液体产物质量收率20.7%，主要为甲苯和二甲苯。将滤液中和后加入初始浓度为5X IO6个细胞每毫升的IOL微藻培养液中，光生物反应装置为硬质硅硼玻璃制作的管道式反应器，反应器四周均匀分布2-4支30W荧光灯管，恒温水浴控制在25-30°C，通入含3wt %CO2空气混合气，气体流量为200ml/min。微藻生长迅速，培养7天后密度为1.64g/L，收集干燥后得到藻粉16.4g 。实施例11收集到的金藻藻粉18g，加入10 % (重量)的氢氧化钠溶液90ml后置于200ml高压釜中，在0.1MPa下，于150°C反应10hr，冷却后过滤，得到滤饼10.5g，水解率41.6%。将滤饼用正己烷萃取，将正己烷旋转蒸发，得到2.4g产物，加入到固定床反应器中，处理温度从室温程序升温至700°C，升温速率10°C /min。催化裂解反应温度为600°C，催化裂解催化齐IJ采用HZSM-5分子筛，反应压力为0.1MPa，剂料比为1，低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯)质量收率为36.5%，液体产物质量收率17.9%，主要为甲苯和二甲苯。将滤液中和后加入初始浓度为5X106个细胞每毫升的IOL微藻培养液中，光生物反应装置为硬质硅硼玻璃制作的管道式反应器，反应器四周均匀分布2-4支30W荧光灯管，恒温水浴控制在25-30°C，通入含3wt% CO2空气混合气，气体流量为200ml/min。微藻生长迅速，培养7天后密度为1.02g/L,收集干燥后得到藻粉10.2g。实施例12收集到的金藻藻粉18g，加入水90ml后置于200ml高压釜中，在4MPa下，于100°C反应10hr，冷却后过滤，得到滤饼16.7g，水解率7.2%。将滤饼用正己烷萃取，将正己烷旋转蒸发，得到0.9g产物，加入到固定床反应器中，处理温度从室温程序升温至700°C，升温速率10°C /min。催化裂解反应温度为600°C，催化裂解催化剂采用HZSM-5分子筛，反应压力为0.1MPa，剂料比为10，低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯)质量收率为32.9%，液体产物质量收率14.4%，主要为甲苯和二甲苯。将滤液中和后加入初始浓度为5 X IO6个细胞每毫升的IOL微藻培养液中，光生物反应装置为硬质硅硼玻璃制作的管道式反应器，反应器四周均匀分布2-4支30W荧光灯管，恒温水浴控制在25-30°C，通入含3wt% CO2空气混合气，气体流量为200ml/min。培养7天后密度为0.12g/L，收集干燥后得到藻粉1.2g。实施例13收集到的金藻藻粉18g，加入水90ml后置于200ml高压釜中，在IMPa下，于250°C反应10hr，冷却后过滤，得到滤饼4.2g，水解率76.7%。将滤饼用正己烷萃取，将正己烷旋转蒸发，得到3.6g产物，加入到固定床反应器中，处理温度从室温程序升温至700°C，升温速率10°C /min。催化裂解反应温度为600°C，催化裂解催化剂采用HZSM-5分子筛，反应压力为0.1MPa，剂料比为10，低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯)质量收率为43.8%，液体产物质量收率33.7%，主要为甲苯和二甲苯。将滤液中和后加入初始浓度为5X IO6个细胞每毫升的IOL微藻培养液中，光生物反应装置为硬质硅硼玻璃制作的管道式反应器，反应器四周均匀分布2-4支30W荧光灯管，恒温水浴控制在25-30°C，通入含3wt% CO2空气混合气，气体流量为200ml/min。微藻生长迅速，培养7天后密度为1.77g/L，收集干燥后得到藻粉17.7g。实施例14收集到的湿金藻藻泥54g，含水量67%，其中干藻粉量为18g，加入7% (重量)的盐酸溶液64ml，在常压和50°C下加热2hr，过滤，得到滤饼6.3g，水解率65%。将滤饼用正己烷萃取得到萃取物3.3g，加入到固定床反应器中，处理温度从室温程序升温至700°C，升温速率10°C /min。催化裂解反应温度为600°C，催化裂解催化剂采用HZSM-5分子筛，反应压力为0.1MPa，剂料比为10，低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯)质量收率为43.0%，液体产物质量收率25.7%，主要为甲苯和二甲苯。将滤液用10% (重量)的NaOH水溶液中和后加入初始浓度为5X 1°6 个细胞每毫升的IOL微藻培养液中，光生物反应装置为硬质硅硼玻璃制作的板箱式反应器，反应器四周均匀分布2-4支30W荧光灯管，恒温水浴控制在25-30°C，通入含3wt% CO2空气混合气，气体流量为200ml/min。微藻生长迅速，培养3天后密度为4 X IO7个细胞每毫升，7天后密度为1.77g/L，收集干燥后得到藻粉17.7g。
权利要求
1.一种微藻循环养殖并联产烯烃的方法，所述方法包括以下步骤: 1)利用光生物反应器进行微藻的养殖，将每代养殖收集到的微藻在50°C_250°C的温度和0.1 MPa-4.0MPa的压力下进行水解获得水解液； 2)将步骤I)获得的水解液通过分离得到水相和油相，所述水相作为营养液加入到下一代微藻养殖系统中为微藻的繁殖提供营养，所述油相以固体酸为催化剂进行催化裂解反应制取低碳烯烃； 其中在微藻的循环养殖过程中，不需要额外添加营养物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的微藻为海洋微藻或者淡水微藻。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述光生物反应器是管道式或者板箱式反应器，微藻营养液的循环采用泵循环或者气升循环。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述光生物反应器采用的光源为荧光灯、日光灯、太阳光或将它们混合、交替使用。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在水解前将收集的微藻加工成干微藻粉或者湿微藻的形式。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述微藻的水解方法为常压下的酸水解、高温高压下的中性条件水解或者高温高压下的酸水解。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述水相和油相的分离方法为分液、过滤或者萃取。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述固体酸催化剂为沸石分子筛，优选天然或合成的硅铝沸石分子筛、 磷铝分子筛和硅磷铝分子筛，更优选HZSM-5分子筛。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述酸水解中所用的酸为盐酸、硫酸、磷酸中的一种或多种，浓度为0.lmol/L-2mol/L0
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述高温高压的条件为100°C_250°C的温度和0.lMPa-4.0MPa的压力。
全文摘要
本发明涉及一种新型的不需要额外添加营养物质的微藻循环养殖并联产烯烃的方法，可用于微藻悬液的培养并联产烯烃。该方法主要包括新型的微藻循环养殖方式和利用循环养殖过程联产烯烃。收集到的微藻进行水解处理，得到水相和油相。水相作为微藻循环养殖的营养液加入微藻养殖系统中，提供碳源、氮源、磷源和无机盐，实现循环养殖的目的。分离得到的油相进行裂解制取烯烃。该方法养殖微藻的效率高，生长速度快，不需要额外的氮源和磷源以及无机盐，并联产烯烃，有很高的经济价值和工业应用前景。
文档编号C12N1/12GK103215189SQ20121056617
公开日2013年7月24日 申请日期2012年12月24日 优先权日2012年1月20日
发明者刘中民, 董兴隆, 徐云鹏, 薛松, 张今令, 黄为 申请人:中国科学院大连化学物理研究所