专利名称：一种制备油气的方法
技术领域：
本发明涉及一种制备油气的方法，特别是一种用生物物质制备油气的方法。
藻类生物作为自然界最早的植物类群，具有光合作用效率高，对环境适应性强，生长周期短，生物产量高等特点，其细胞内的脂类和蛋白质含量大大高于木材、农作物秸杆等生物。同时，我国藻类资源丰富。许多的湖泊、水塘因藻类过度繁殖而造成水体富营养化，影响了水环境，亟待治理。
一种制备油气的方法，是将藻类原料热解获得油气。
为了得到更高的产率，所述干藻粉原料中还加有70％-95％的CaCO3(重量百分比)。
所述制备方法包括以下步骤1)藻类的培养；2)藻类热解，得到热解油；3)热解油的分离纯化。
所述藻类是钝顶螺旋藻和小球藻，它们适应大规模培养，在自然水体分布广泛，是构成水体富营养化的优势种类。
培养所述藻类的培养基为NaHCO310-20g/L NaNO32.0-3.0g/LK2SO40.8-1.2/L NaCl 0.8-1.2g/LMgSO4·7H2O 0.16-0.24g/L Na2-EDTA 0.064-0.096g/LCaCL2·2H2O 0.032-0.048g/LK2HPO4·3H2O 0.4-0.6g/LFeSO4·7H2O 0.008-0.012g/LA5微量元素液 1.0ml/LB6微量元素液 1.0ml/L其中，A5溶液配方为H3BO32.860g/LMnCl·4H2O 1.810g/LNa2MoO4·2H2O 0.039g/LCuSO4·5H2O 0.074g/LZnSO4·7H2O 0.222g/LB6溶液的配方为NH4VO30.230g/L K2Cr2(SO4)4·2H2O 0.960g/LNiSO4·7H2O0.4785g/LNaWO4·2H2O 0.1794g/LTi2(SO)40.400g/L Co(NO3)2·6H2O 0.440g/L藻类的热解可以采用“慢热解”和“快热解”两种方式，“慢热解”包括以下步骤1)将藻类装入高压釜中；2)高压釜在200-500℃条件下加热5-120分钟；3)冷却，用二氯甲烷抽提得到热解油。
二氯甲烷(CH2Cl2)为一种有机溶剂，在“慢热解”中用以抽提(溶解)可溶有机物，同时起到清洗(溶解)粘附于高压釜壁可溶有机物的作用。
快热解所包括的步骤如下1)将藻类装入热解-气相色谱联用装置中；2)300-500℃条件下，以N2为载气，热解1-60秒，得到热解油。
用上述方法得到的热解油采用柱层析法进行分离纯化，可以得到37.4％以上的产出率，其中最高可达48.2％。热解油中包括饱和烷烃、芳烃和非烃类极性氧化物。
本发明巧妙地将藻类作为采用热解方法制备油气的原料，一方面能够缓解能源不足的问题，另一方面又可以使大量的藻类资源得到合理利用，因为仅在我国，中型以上的湖泊及人工养殖水体每年就可收获藻类4亿吨以上，将这些藻类合理利用，对于环境保护也是非常有利的。利用藻类热解制备油气，作为一种后继能源，具有良好的应用前景。
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
具体实施例方式
实施例1、藻细胞的培养选取钝顶螺旋藻和小球藻，室内以玻璃瓶(缸)或水泥池培养，培养基配方为NaHCO315g/L NaNO32.5g/LK2SO41.0/L NaCl 1.0g/LMgSO4·7H2O0.2g/L Na2-EDTA 0.08g/LCaCL2·2H2O0.04g/LK2HPO4·3H2O 0.5g/LFeSO4·7H2O0.01g/LA5微量元素液 0.5ml/LB6微量元素液0.5ml/L其中，A5溶液配方为H3BO32.860g/L MnCl·4H2O 1.810g/LNa2MoO4·2H2O 0.039g/L CuSO4·5H2O 0.074g/LZnSO4·7H2O 0.222g/LB6溶液的配方为NH4VO30.230g/L K2Cr2(SO4)4·2H2O 0.960g/LNiSO4·7H2O0.4785g/L NaWO4·2H2O0.1794g/LTi2(SO)40.400g/L Co(NO3)2·6H2O0.440g/L培养条件28℃；连续光照，光强60Eμm-2s-1；通气。当细胞培养至指数生长期时，用蒸馏水洗涤、多次离心收集藻细胞，置红外干燥器中恒温30℃加以干燥，得到的藻类干粉贮存于干燥器备用。
在本实施例中，也可以选用其它的单细胞藻类实施例2、用慢热解法热解藻类1、准备好MUFFLE炉(马弗炉)并加热，与此同时将实施例中得到的藻样1.0g装入容积为5.5ml的不锈钢高压釜中，抽真空后密封；2、待马弗炉内温度升至设定值400℃时将装盛藻样的高压釜放入炉内进行热解，时间为80min；3、热解时间到后，将经过热解的藻样迅速取出并用自来水冷却至室温；4、采用CH2Cl2反复抽提并经漏斗过滤分离获得热解油，将热解油保存以备柱层析分离使用。
实施例3、用快热解法热解藻类1、快热解在热解—气相色谱联用装置中进行，用温控装置调整温度，热解器为岛津PRY_2A热解器，气相色谱仪为岛津GC-14B气相色谱仪；2、将藻样放入热解器中，在300℃下进行热解，热解条件为以N2为载气，常压；反应30秒；3、热解时间到后，将经过热解的藻样迅速取出并用自来水冷却至室温；4、采用CH2Cl2反复抽提并经漏斗过滤分离获得热解油，将热解油保存以备柱层析分离使用。
实施例4、用慢热解法热解藻类与CaCO3的混合物1、准备好MUFFLE炉(马弗炉)并加热，与此同时将0.2g藻样与0.8gCaCO3的混合物1.0g装入容积为5.5ml的不锈钢高压釜中，抽真空后密封；2、待马弗炉内温度升至设定值500℃时将装盛藻样的高压釜放入炉内进行热解，时间为60min；3、热解时间到后，将经过热解的藻样迅速取出并用自来水冷却至室温；4、采用CH2Cl2反复抽提并经漏斗过滤分离获得热解油，将热解油保存以备柱层析分离使用。
实施例5、热解油的柱层析1、将洗净并烘干的层析柱直接挟在铁架上，装上填充料(先装入约10厘米高的中性氧化铝，再在氧化铝的上方加入硅胶，高度约为氧化铝的两倍左右)；2、用大约1.5倍柱体积的石油醚预洗层析柱；3、上样前先往装有热解油的容器中加入石油醚，使样品充分溶解，通过放有脱脂棉的漏斗过滤上样；4、按先后顺序用石油醚、苯和无水乙醇进行洗脱，分别收集洗脱液，所得各柱层析组分分别为饱和烷烃、芳烃和非烃类的极性氧化物，得率为37.4％-48.2％。
权利要求
1.一种制备油气的方法，是将原料热解获得油气，其特征在于所述原料为藻类。
2.根据权利要求1所述的制备油气的方法，其特征在于所述干藻粉原料中还加有70％-95％的CaCO3(重量百分比)。
3.根据权利要求1或2所述的制备油气的方法，其特征在于所述制备方法包括以下步骤1)藻类的培养；2)藻类热解，得到热解油；3)热解油的分离纯化。
4.根据权利要求3所述的制备油气的方法，其特征在于所述藻类是钝顶螺旋藻和小球藻。
5.根据权利要求4所述的制备油气的方法，其特征在于培养所述藻类的培养基为NaHCO310-20g/LNaNO32.0-3.0g/LK2SO40.8-1.2/L NaCl 0.8-1.2g/LMgSO4·7H2O 0.16-0.24g/LNa2-EDTA0.064-0.096g/LCaCL2·2H2O 0.032-0.048g/L K2HPO4·3H2O 0.4-0.6g/LFeSO4·7H2O 0.008-0.012g/L A5微量元素液 1.0ml/LB6微量元素液 1.0ml/L其中，A5溶液配方为H3BO32.860g/LMnCl·4H2O 1.810g/LNa2MoO4·2H2O 0.039g/LCuSO4·5H2O 0.074g/LZnSO4·7H2O0.222g/LB6溶液的配方为NH4VO30.230g/L K2Cr2(SO4)4·2H2O 0.960g/LNiSO4·7H2O 0.4785g/LNaWO4·2H2O0.1794g/LTi2(SO)40.400g/L Co(NO3)2·6H2O0.440g/L
6.根据权利要求3所述的制备油气的方法，其特征在于所述藻类的热解包括以下步骤1)类装入高压釜中；2)高压釜在200-500℃条件下加热5-120分钟；3)冷却，用二氯甲烷抽提得到热解油。
7.根据权利要求3所述的制备油气的方法，其特征在于所述藻类的热解包括以下步骤1)将藻类装入热解-气相色谱联用装置中；2)300-500℃条件下，以N2为载气，热解1-60秒，得到热解油。
8.根据权利要求3所述的制备油气的方法，其特征在于所述热解油的分离纯化采用柱层析。
全文摘要
本发明的名称为一种制备油气的方法，涉及一种用生物物质制备油气的方法。本发明的目的是提供一种新的制备油气的方法。一种制备油气的方法，是将藻类原料热解获得油气。为了得到更高的产率，所述干藻粉原料中还加有70％－95％的CaCO
文档编号C10B53/00GK1414066SQ01136699
公开日2003年4月30日 申请日期2001年10月26日 优先权日2001年10月26日
发明者吴庆余, 彭卫民, 程光平 申请人:清华大学