专利名称：以树叶和/或树皮为原料催化合成烷烃类碳氢化合物燃油的方法
技术领域：
本发明是关于生物质综合利用技术领域，特别涉及以树叶和/或树皮为原 料，在较低温度下催化合成以烷烃、环烷烃、芳香烃为主要成份的碳氢化合 物燃油的方法。
背景技术：
生物质能是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能，植物每年贮存的
能量约相当于世界主要燃料消耗的10倍，通过生物质能转换技术可以高效地
利用生物质能源，其中直接液化过程转化成液体燃料，有效的提高了生物质
的利用率，从而最终替代煤炭，石油和天然气等燃料。Hans L.， Lea L.,LaineT., Natalia V.在 "Parallels between slow pyrolysis of Estonian oil shale and forest biomass residues" (Journal of Analytical and Applied Pyrolysis 2007， 79, 205 209) —文中介绍了在转化生物质为液体燃料的过程中，得到的油的最大产量 为26%，但其中的氧含量高达23%。 TsaiW.T.， Lee M.K.， Chang YM.在"Fast pyrolysis of rice husk: product yields and compositions" (Bioresources Technology 2007, 98, 22 28) —文中通过改变反应温度，升温速率，停留时间等因素在 转化稻壳的过程中，得到的液体燃料的产量在36% 84%，但由于其中酸性 物质比较多，导致其热值比较低eFundaA.，AyesE.R，ErsanP.，在"Pyrolysis of two different biomass samples in fixed-bed reactor combined with two different catalysts" (Fuel 2006， 85， 1851 1859)—文中尝试了两类金属氧化物催化剂对 大戟和芝麻杆两种生物质转化的影响，随着催化剂用量从5%到20%,油的产 量也相应的从21%到28%不等，其中油的氧含量高达37% 55%。上述所得 的液体燃料中因含有的大量含氧物质及极性物质而使得上述生物燃油的热值 相对较低，另外其中的酸性物质也使液体燃油不易保存而且精炼成本高，精 炼工艺复杂化。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有生物质直接液化过程中所得到的液体燃油 中的氧含量高，酸性物质多，进一步分离较困难的不足，提出以树叶和/或树 皮作为生物质原料催化合成以烷烃、环烷烃、芳香烃为主要成份的碳氢化合 物燃油的方法。在较低温度下，采用碱金属和/或碱土金属盐类为催化剂合成 出以烷烃、环烷烃、芳香烃为主要成份的碳氢化合物燃油。所获得的以垸烃、
环烷烃、芳香烃为主要成份的碳氢化合物燃油的热值》40MJ/kg， H/C〉1.6， 氧含量<6%。
本发明的以树叶和/或树皮为原料催化合成烷烃类碳氢化合物燃油的方 法，是以树叶和/或树皮为原料，加入一定量的碱金属和/或碱土金属盐类催化 剂，以少量水作为介质，在相对较低的温度(300 50(TC之间)下催化合成 以烷烃、环垸烃、芳香烃为主要成份的碳氢化合物燃油。
本发明的以树叶和/或树皮为原料催化合成烷烃类碳氢化合物燃油的方法 步骤为
1) 向经过粉碎、过筛的树叶和/或树皮原料中加入水，加水量为树叶和/ 或树皮原料重量的10 50%，同时加入占树叶和/或树皮原料重量的0.5 10% 的碱金属和/或碱土金属盐类催化剂；
2) 将步骤l)的树叶和/或树皮原料与催化剂均匀混合后加入到密闭的反 应釜中，对反应釜进行加热，升温速率为10 80°C/min，在300 500'C之间 进行反应；
3) 对步骤2)反应后的产物进行常压蒸馏处理，收集60 50(TC的馏份， 分离馏份中的水分后得到以烷烃、环烷烃、芳香烃为主要成份的碳氢化合物 燃油。
步骤2)的反应时间为15 30分钟。
所述的以烷烃、环垸烃、芳香烃为主要成份的碳氢化合物燃油包含汽油、 柴油、煤油馏份，热值》40MJ/kg， H/C〉1.6，氧含量<6%。 所述的烷烃是C6 C28的烷烃。
所述的树叶和/或树皮原料是粒度小于20目的各种树叶和/或树皮粉碎后 的粉末。
所述的树叶和/或树皮包括阔叶树木的树叶和/或树皮，及针叶树木的树 叶和/或树皮，如法国梧桐树叶和/或树皮、银杏树叶和/或树皮、杨树树叶和/或树皮、枫树树叶和/或树皮、冬青树叶和/或树皮、榆树树叶和/或树皮、松树 树叶和/或树皮、柏树树叶和/或树皮、枣树树叶和/或树皮、桑树树叶和/或树 皮、槐树树叶和/或树皮、椿树树叶和/或树皮、柳树树叶和/或树皮、樟树树叶 和/或树皮、榕树树叶和/或树皮、桃树树叶和/或树皮、苹果树树叶和/或树皮、 杏树树叶和/或树皮等中的一种或大于一种以上的任意混合物。
所述的碱金属盐类催化剂选自碱金属的氯化物、碳酸盐或它们的任意混 合物。
所述的碱金属的氯化物是氯化钠、氯化钾等或它们的混合物。 所述的碱金属的碳酸盐是碳酸钠、碳酸钾等或它们的混合物。 所述的碱土金属盐类催化剂选自碱土金属的氯化物、碳酸盐或它们的任 意混合物。
所述的碱土金属的氯化物是氯化镁、氯化钙、氯化钡等或它们的任意混 合物。
所述的碱土金属的碳酸盐是碳酸镁、碳酸钙、碳酸钡等或它们的任意混 合物。
本发明的特点主要是以树叶和/或树皮作为生物质原料催化合成以垸烃、 环烷烃、芳香烃为主要成份的碳氢化合物燃油，在碱金属、碱土金属盐类催 化剂的催化下，以少量水作为介质，在相对较低的温度下由树叶和/或树皮催 化合成出与石油性质和组分极其类似的以烷烃、环烷烃、芳香烃为主要成份 的碳氢化合物燃油。通过对催化剂种类和用量的控制可以大大提高以烷烃、 环烷烃、芳香烃为主要成份的碳氢化合物燃油产率，并增加了烷烃环烷烃及 芳香烃的种类。
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
图l.本发明实施例1所得到的以烷烃、环垸烃、芳香烃为主要成份的碳
氢化合物燃油的GC—MS的总离子流图。
具体实施例方式
实施例1
将0.35gKCl溶于1.5ml水中，然后将5g法国梧桐叶(粒度小于20目)与该溶液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜中，以70°C/min的升温速率升温 至35(TC，保持20分钟，结束反应，在空气中自然冷却后，将反应产物进行 常压蒸馏，温度升至500'C，移去收集液中的水分，得到以烷烃、环烷烃、芳 香烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热值为44.26MJ/kg， H/C>1.6，氧含 量<6%。
附图1为所得到的以烷烃、环垸烃、芳香烃为主要成份的碳氢化合物燃 油的GC—MS总离子流图。通过对质谱谱图进行分析可知，碳氢化合物燃油 的主要成份是
(1)碳氢化合物主要有己烷、庚垸、辛垸、壬垸、十二垸、十三垸、十四 垸、十五垸、十六烷、十七烷、十八烷、十九烷、二十烷、二十一垸、二十 二烷、二十四烷、二十五垸、二十六垸、二十七垸、二十八垸、苯、甲苯、
乙苯、1， 3-二乙基苯等。
(2)含氧化合物主要有苯酚、3-甲基苯酚、3-乙基苯酚、3,5-二甲基苯酚、 4-乙基苯酚、4-甲基-2-乙基苯酚、2， 4-二乙基苯酚。
以上的结果说明使用该类催化剂所得到的液体燃料是以垸烃、环垸烃、 芳香烃为主要成份的碳氢化合物燃油。
实施例2
将0.40gNaCl溶于1.5ml水中，然后将5g桦树叶(粒度小于20目)与该溶 液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜中，以10°C/min的升温速率升温至 450°C，保持15分钟，结束反应，在空气中自然冷却后，将反应产物进行常 压蒸馏，温度升至50(TC，移去收集液中的水分，得到以烷烃、环烷烃、芳香 烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热值为42.06MJ/kg， H/C>1.6，氧含量 <6%。
实施例3
将总量为0.50g，比例为l: 4的K2C03和MgCl2溶于0.5ml水中，然后 将5g杨树叶(粒度小于40目)与该溶液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应 釜中，以30'C/min的升温速率升温至30(TC，保持30分钟，结束反应，在空 气中自然冷却后，将反应产物进行常压蒸馏，温度升至50(TC，移去收集液中 的水分，得到以烷烃、环垸烃、芳香烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。 热值为44.35MJ/kg, H/C>1.6，氧含量<6%。实施例4
将0.05gNa2CO3溶于2.0ml水中，然后将5g枫树叶(粒度小于60目)与该 溶液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜中，以50°C/min的升温速率升温 至400'C，保持20分钟，结束反应，在空气中自然冷却后，将反应产物进行 常压蒸馏，温度升至50(TC，移去收集液中的水分，得到以烷烃、环垸烃、芳 香烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热值为42.31MJ/kg， H/C>1.6，氧含 量<6%。
实施例5
将0.20gMgCl2溶于2.5ml水中，然后将总量为5g，比例为1: 4的冬青叶 和柏树叶(粒度均小于20目)与该溶液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜 中，以80'C/min的升温速率升温至375'C，保持25分钟，结束反应，在空气 中自然冷却后，将反应产物进行常压蒸馏，温度升至50(TC，移去收集液中的 水分，得到以垸烃、环垸烃、芳香烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热 值为42.78MJ/kg， H/C>1.6，氧含量<6%。
实施例6
将0.025gCaCl2溶于0.5ml水中，然后将5g榆树叶(粒度小于60目)与该 溶液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜中，以60°C/min的升温速率升温 至325"C，保持20分钟，结束反应，在空气中自然冷却后，将反应产物进行 常压蒸馏，温度升至50(TC，移去收集液中的水分，得到以烷烃、环烷烃、芳 香烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热值为42.65MJ/kg， H/C>1.6，氧含 量<60/0。
实施例7
将0.10gBaCl2溶于l.Oml水中，然后将5g松树叶(粒度小于20目)与该溶 液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜中，以30°C/min的升温速率升温至 425°C，保持20分钟，结束反应，在空气中自然冷却后，将反应产物进行常 压蒸馏，温度升至500'C，移去收集液中的水分，得到以烷烃、环烷烃、芳香 烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热值为42.33MJ/kg， H/C>1.6，氧含量 <6%。实施例8
将0.15gKCl于1.5ml水中，然后将5g柏树叶(粒度小于20目)与该溶液混 合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜中，以40°C/min的升温速率升温至 500°C，保持20分钟，结束反应，在空气中自然冷却后，将反应产物进行常 压蒸馏，温度升至50(TC，移去收集液中的水分，得到以烷烃、环烷烃、芳香 烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热值为44.56MJ/kg， H/C〉1.6，氧含量 <6%。
实施例9
将总量为0.25g,比例为2: 3的NaCl和KC1溶于2.0ml水中，然后将5g 枣树叶(粒度小于20目)与该溶液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜中， 以3(TC/min的升温速率升温至475t:，保持20分钟，结束反应，在空气中自 然冷却后，将反应产物进行常压蒸馏，温度升至500°C，移去收集液中的水分， 得到以烷烃、环垸烃、芳香烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热值为 43.71MJ/kg, H/C>1.6，氧含量<6%。
实施例10
将0.30gNa2C03溶于2.5ml水中，然后将5g合欢叶(粒度小于20目)与该 溶液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜中，以70°C/min的升温速率升温 至450'C，保持15分钟，结束反应，在空气中自然冷却后，将反应产物进行 常压蒸馏，温度升至50(TC，移去收集液中的水分，得到以烷烃、环烷烃、芳 香烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热值为42.72MJ/kg， H/C>1.6，氧含 量<6%。
实施例11
将0.45gNaCl溶于2.0ml水中，然后将5g槐树叶(粒度小于40目)与该溶 液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜中，以50°C/min的升温速率升温至 425°C，保持20分钟，结束反应，在空气中自然冷却后，将反应产物进行常 压蒸馏，温度升至50(TC，移去收集液中的水分，得到以烷烃、环烷烃、芳香 烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热值为42.09MJ/kg， H/C>1.6，氧含量 <6%。实施例12
将0.025gK2C03溶于1.5ml水中，然后将5g椿树叶(粒度小于20目)与该 溶液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜中，以10°C/min的升温速率升温 至475'C，保持25分钟，结束反应，在空气中自然冷却后，将反应产物进行 常压蒸馏，温度升至50(TC，移去收集液中的水分，得到以烷烃、环烷烃、芳 香烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热值为44.37MJ/kg， H/C>1.6，氧含 量<60/ 。
实施例13
将0.05gMgCl2溶于l.Oml水中，然后将5g柳树叶(粒度小于20目)与该溶 液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜中，以20°C/min的升温速率升温至 50(TC，保持25分钟，结束反应，在空气中自然冷却后，将反应产物进行常 压蒸馏，温度升至50(TC，移去收集液中的水分，得到以烷烃、环垸烃、芳香 烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热值为42.13MJ/kg， H/C>1.6，氧含量 <6%。
实施例14
将0.10gBaCl2溶于0.5ml水中，然后将总量为5g，比例为2: 3的樟树叶 和杨树皮(粒度均小于20目)与该溶液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜 中，以8(TC/min的升温速率升温至40(TC，保持20分钟，结束反应，在空气 中自然冷却后，将反应产物进行常压蒸馏，温度升至500。C，移去收集液中的 水分，得到以垸烃、环垸烃、芳香烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热 值为42.18MJ/kg， H/C>1.6，氧含量<6%。
实施例15
将0.15gK2CO3溶于l.Oml水中，然后将5g榕树叶(粒度小于20目)与该溶 液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜中，以40°C/min的升温速率升温至 300°C，保持30分钟，结束反应，在空气中自然冷却后，将反应产物进行常 压蒸馏，温度升至50(TC，移去收集液中的水分，得到以烷烃、环烷烃、芳香 烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热值为43.75MJ/kg， H/C>1.6，氧含量 <6%。实施例16
将0.20gNa2CO3溶于1.5ml水中，然后将5g桃树叶(粒度小于40目)与该 溶液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜中，以60°C/min的升温速率升温 至35(TC，保持20分钟，结束反应，在空气中自然冷却后，将反应产物进行 常压蒸馏，温度升至50(TC，移去收集液中的水分，得到以垸烃、环垸烃、芳 香烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热值为43.36MJ/kg， H/C>1.6，氧含 量<6%。
实施例17
将0.25gMgC03置于研钵中，然后加入2.0ml水，研磨片刻，然后将5g 苹果树叶(粒度小于80目)与该溶液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜中， 以1(TC/min的升温速率升温至325X:，保持20分钟，结束反应，在空气中自 然冷却后，将反应产物进行常压蒸馏，温度升至50(TC,移去收集液中的水分， 得到以烷烃、环垸烃、芳香烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热值为 42.24MJ/kg， H/C>1.6，氧含量<6%。
实施例18
将0.30gCaCO3置于研钵中，然后加入2.5ml水，研磨片刻，然后将5g 杏树叶(粒度小于20目)与该溶液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜中， 以60'C/min的升温速率升温至375'C，保持15分钟，结束反应，在空气中自 然冷却后，将反应产物进行常压蒸馏，温度升至500°C，移去收集液中的水分， 得到以烷烃、环烷烃、芳香烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热值为 42.19MJ/kg， H/C>1.6，氧含量<6%。
实施例19
将0.35gBaC03置于研钵中，然后加入0.5ml水，研磨片刻，然后将5g 木棉叶(粒度小于20目)与该溶液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜中， 以20"C/min的升温速率升温至40(TC，保持20分钟，结束反应，在空气中自 然冷却后，将反应产物进行常压蒸馏，温度升至500°C，移去收集液中的水分， 得到以烷烃、环烷烃、芳香烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热值为 42.04MJ/kg， H/C>1.6，氧含量<6%。实施例20
将0.40gNaCl溶于1.5ml水中，然后将5g法国梧桐树皮(粒度小于20目) 与该溶液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜中，以70°C/min的升温速率 升温至425'C，保持25分钟，结束反应，在空气中自然冷却后，将反应产物 进行常压蒸馏，温度升至50(TC，移去收集液中的水分，得到以烷烃、环烷烃、 芳香烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热值为41.06MJ/kg, H/C>1.6，氧 含量<6%。
实施例21
将0.45g K2C03溶于1.5ml水中，然后将5g桦树皮(粒度小于20目)与该 溶液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜中，以3(TC/min的升温速率升温 至375t:，保持25分钟，结束反应，在空气中自然冷却后，将反应产物进行 常压蒸馏，温度升至50(TC，移去收集液中的水分，得到以垸烃、环烷烃、芳 香烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热值为41.55MJ/kg， H/C〉1.6，氧含 量<6%。
实施例22
将0.50gMgCl2溶于l.Oml水中，然后将5g杨树皮(粒度小于40目)与该溶 液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜中，以80°C/min的升温速率升温至 450°C，保持25分钟，结束反应，在空气中自然冷却后，将反应产物进行常 压蒸馏，温度升至50(TC，移去收集液中的水分，得到以烷烃、环烷烃、芳香 烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热值为41.37MJ/kg， H/C〉1.6，氧含量 <60/0。
实施例23
将0.50gBaCl2溶于2.5ml水中，然后将5g枫树皮(粒度小于20目)与该溶 液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜中，以50'C/min的升温速率升温至 350°C，保持20分钟，结束反应，在空气中自然冷却后，将反应产物进行常 压蒸馏，温度升至50(TC，移去收集液中的水分，得到以垸烃、环烷烃、芳香 烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热值为40.28MJ/kg， H/C〉1.6，氧含量 <6%。实施例24
将0.35gK2CO3溶于2.0ml水中，然后将5g冬青树皮(粒度小于20目)与该 溶液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜中，以40°C/min的升温速率升温 至475。C，保持20分钟，结束反应，在空气中自然冷却后，将反应产物进行 常压蒸馏，温度升至50(TC，移去收集液中的水分，得到以烷烃、环烷烃、芳 香烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热值为41.87MJ/kg， H/C〉1.6，氧含 量<6%。
实施例25
将0.45gNa2CO3溶于1.0ml水中，然后将总量为5g，比例为3: 2的榆树 皮和槐树叶(粒度小于20目)与该溶液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜 中，以1(TC/min的升温速率升温至325'C，保持15分钟，结束反应，在空气 中自然冷却后，将反应产物进行常压蒸馏，温度升至50(TC，移去收集液中的 水分，得到以烷烃、环烷烃、芳香烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热 值为41.65MJ/kg, H/C>1.6,氧含量<6%。
实施例26
将0.40gCaCl2于0.5ml水中，然后将5g松树皮(粒度小于60目)与该溶液 混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜中，以80°C/min的升温速率升温至 500°C，保持15分钟，结束反应，在空气中自然冷却后，将反应产物进行常 压蒸馏，温度升至50(TC，移去收集液中的水分，得到以垸烃、环烷烃、芳香 烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热值为40.20MJ/kg， H/C>1.6，氧含量 <6%。
实施例27
将0.025gBaCl2溶于1.5ml水中，然后将5g柏树皮(粒度小于20目)与该 溶液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜中，以20°C/min的升温速率升温 至30(TC，保持25分钟，结束反应，在空气中自然冷却后，将反应产物进行 常压蒸馏，温度升至50(TC，移去收集液中的水分，得到以垸烃、环垸烃、芳 香烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热值为40.70MJ/kg, H/C>1.6，氧含 量<6%。实施例28
将0.10gNa2CO3溶于1.5ml水中，然后将5g枣树皮(粒度小于20目)与该 溶液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜中，以70°C/min的升温速率升温 至350'C，保持30分钟，结束反应，在空气中自然冷却后，将反应产物进行 常压蒸馏，温度升至50(TC，移去收集液中的水分，得到以垸烃、环烷烃、芳 香烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热值为41.36MJ/kg， H/C>1.6，氧含 量<6%。
实施例29
将0.25gNaCl溶于1.5ml水中，然后将5g合欢树皮(粒度小于20目)与该 溶液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜中，以30°C/min的升温速率升温 至375"C，保持30分钟，结束反应，在空气中自然冷却后，将反应产物进行 常压蒸馏，温度升至50(TC，移去收集液中的水分，得到以垸烃、环烷烃、芳 香烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热值为41.64MJ/kg， H/C〉1.6，氧含 量<6%。
实施例30
将0.20g K2C03溶于2.5ml水中，然后将5g槐树皮(粒度小于20目)与该 溶液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜中，以60°C/min的升温速率升温 至325'C，保持20分钟，结束反应，在空气中自然冷却后，将反应产物进行 常压蒸馏，温度升至50(TC，移去收集液中的水分，得到以烷烃、环烷烃、芳 香烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热值为41.53MJ/kg， H/C〉1.6，氧含 量<6%。
实施例31
将0.15gMgCb溶于l.Oml水中，然后将5g椿树皮(粒度小于20目)与该溶 液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜中，以40°C/min的升温速率升温至 425°C，保持25分钟，结束反应，在空气中自然冷却后，将反应产物进行常 压蒸馏，温度升至500'C，移去收集液中的水分，得到以垸烃、环烷烃、芳香 烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热值为40.32MJ/kg， H/C>1.6，氧含量 <6%。实施例32
将0.35gBaCb溶于l.Oml水中，然后将总量为5g，比例为4: 1的柳树皮 和松树皮(粒度小于80目)与该溶液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜中， 以50°C/min的升温速率升温至400°C ，保持15分钟，结束反应，在空气中自 然冷却后，将反应产物进行常压蒸馏，温度升至50(TC，移去收集液中的水分， 得到以烷烃、环烷烃、芳香烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热值为 40.69MJ/kg， H/C>1.6，氧含量<6%。
实施例33
将0.10gMgCO3置于研钵中，然后加入0.5ml水，研磨片刻，然后将5g 樟树皮(粒度小于20目)与该溶液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜中， 以20。C/min的升温速率升温至475'C，保持20分钟，结束反应，在空气中自 然冷却后，将反应产物进行常压蒸馏，温度升至500°C，移去收集液中的水分， 得到以垸烃、环烷烃、芳香烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热值为 40.82MJ/kg, H/C>1.6，氧含量<6%。
实施例34
将总量为0.15g，比例为3: 2的MgC03和CaC03置于研钵中，然后加 入l.Oml水，研磨片刻，然后将5g榕树皮(粒度小于20目)与该溶液混合均匀， 压实入10ml微型密闭反应釜中，以70"C/min的升温速率升温至50(TC，保持 30分钟，结束反应，在空气中自然冷却后，将反应产物进行常压蒸馏，温度 升至50(TC，移去收集液中的水分，得到以烷烃、环烷烃、芳香烃为主要成份 的碳氢化合物燃油液体。热值为40.26MJ/kg， H/C>1.6，氧含量<6%。
实施例35
将0.35gCaC03置于研钵中，然后加入1.5ml水，研磨片刻，然后将5g 桃树皮(粒度小于20目)与该溶液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜中， 以3(TC/min的升温速率升温至45(TC，保持25分钟，结束反应，在空气中自 然冷却后，将反应产物进行常压蒸馏，温度升至500°C，移去收集液中的水分， 得到以烷烃、环垸烃、芳香烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热值为 40.09MJ/kg， H/C>1.6，氧含量<6%。实施例36
将0.25g CaC03置于研钵中，然后加入2.0ml水，研磨片刻，然后将5g 苹果树皮(粒度小于20目)与该溶液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜中， 以6(TC/min的升温速率升温至425'C，保持20分钟，结束反应，在空气中自 然冷却后，将反应产物进行常压蒸馏，温度升至500°C，移去收集液中的水分， 得到以烷烃、环垸烃、芳香烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热值为 40.15MJ/kg， H/C>1.6，氧含量<6%。
实施例37
将总量为0.20g，比例为4: 1的BaCOs和MgC03置于研钵中，然后加 入2.5ml水，研磨片刻，然后将5g杏树皮(粒度小于20目)与该溶液混合均匀， 压实入10ml微型密闭反应釜中，以4(TC/min的升温速率升温至35(TC，保持 30分钟，结束反应，在空气中自然冷却后，将反应产物进行常压蒸馏，温度 升至500。C,移去收集液中的水分，得到以烷烃、环烷烃、芳香烃为主要成份 的碳氢化合物燃油液体。热值为40.38MJ/kg, H7C>1.6，氧含量<6%。
实施例38
将0.30g BaC03置于研钵中，然后加入1.0ml水，研磨片刻，然后将5g 木棉树皮(粒度小于20目)与该溶液混合均匀，压实入10ml微型密闭反应釜中， 以5(TC/min的升温速率升温至40(TC，保持30分钟，结束反应，在空气中自 然冷却后，将反应产物进行常压蒸馏，温度升至500°C，移去收集液中的水分， 得到以烷烃、环垸烃、芳香烃为主要成份的碳氢化合物燃油液体。热值为 40.52MJ/kg， H/C>1.6，氧含量<6%。
权利要求
1. 一种以树叶和/或树皮为原料催化合成烷烃类碳氢化合物燃油的方法，其特征是以树叶和/或树皮为原料，加入碱金属和/或碱土金属盐催化剂，以水作为介质，在300～500℃下催化合成以烷烃、环烷烃、芳香烃为主要成份的碳氢化合物燃油。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的以树叶和/或树皮为原 料，加入碱金属和/或碱土金属盐催化剂，以水作为介质，是向经过粉碎、过筛的树叶和/或树皮原料中加入水，加水量为树叶和/或树皮原料重量的10 50%，同时加入占树叶和/或树皮原料重量的0.5 10%的碱金属和/或碱土金属 盐类催化剂。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的在300 500'C下催化^ 合成是将树叶和/或树皮原料与催化剂均匀混合后加入到密闭的反应釜中，对 反应釜进行加热，升温速率为10 80°C/min，在300 50(TC之间进行反应。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的以垸烃、环垸烃、芳香 烃为主要成份的碳氢化合物燃油是通过对300 50(TC之间进行反应后的产物 进行常压蒸馏处理，收集60 50(TC的馏份，分离馏份中的水分后得到以烷烃、 环烷烃、芳香烃为主要成份的碳氢化合物燃油。
5. 根据权利要求3所述的方法，其特征是在300 50(TC之间进行反应 的反应时间为15 30分钟。
6. 根据权利要求1或4所述的方法，其特征是所述的以烷烃、环烷烃、 芳香烃为主要成份的碳氢化合物燃油包含汽油、柴油、煤油馏份，热值> 40MJ/kg， H/C〉1.6，氧含量<6%。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征是所述的烷烃是C6 C28的垸烃。
8. 根据权利要求1、 2或3所述的方法，其特征是所述的树叶和/或树皮 原料是粒度小于20目的各种树叶和/或树皮粉碎后的粉末。
9. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征是所述的碱金属盐催化剂选 自碱金属的氯化物、碳酸盐或它们的任意混合物；所述的碱土金属盐催化剂 选自碱土金属的氯化物、碳酸盐或它们的任意混合物。
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征是所述的碱金属的氯化物是氯化钠、氯化钾或它们的混合物；所述的碱金属的碳酸盐是碳酸钠、碳酸钾或它们的混合物； 所述的碱土金属的氯化物是氯化镁、氯化钙、氯化钡或它们的任意混合物；所述的碱土金属的碳酸盐是碳酸镁、碳酸钙、碳酸钡或它们的任意混合物。
全文摘要
本发明是关于生物质综合利用技术领域，特别涉及以树叶和/或树皮为原料，在较低温度下催化合成以烷烃、环烷烃、芳香烃为主要成份的碳氢化合物燃油的方法。本发明是以树叶和/或树皮为原料，加入一定量的碱金属和/或碱土金属盐类催化剂，以少量水作为介质，在相对较低的温度(300～500℃之间)下由树叶和/或树皮催化合成与石油性质和组分极其类似的，以烷烃、环烷烃、芳香烃为主要成份的碳氢化合物燃油。
文档编号C10G1/00GK101418224SQ20071017617
公开日2009年4月29日 申请日期2007年10月22日 优先权日2007年10月22日
发明者李金花, 杨正宇, 武立斌, 超 王, 郭仕鹏 申请人:中国科学院理化技术研究所