专利名称：生态油的制作方法
技术领域：
本发明属于新能源领域，具体是涉及一种生物质能源。
背景技术：
随着世界经济的不断发展，能源和环境问题日益突出。人类目前使用的主要能源 有石油、天然气和煤炭3种。根据国际能源机构统计，地球上这3种能源供人类开采的年限 分别只有35年、50年和240年左右。因此，开发新能源已成关系人类社会可持续发展的重 大课题。生物质能是由植物与太阳能的光合作用而贮存于植物中的太阳能。据估计，植物 每年贮存的能量相当于世界主要燃料消耗的10倍，而作为能源的利用量还不到其总量的 1 %。通过生物质能转换技术，可以高效地利用生物质能源，生产各种清洁燃料，替代煤炭、 石油和天然气等燃料。目前，世界各国，尤其是发达国家，都在致力于开发高效、无污染的生物质能利用 技术，以达到保护矿产资源，保障能源安全，实现CO2减排，促进经济、社会的可持续发展。生 物质能将成为未来能源重要组成部分，专家估计到2015年全球总能耗将有40%来自生物 质能源，主要通过生物质能发电和生物质液体燃料的产业化发展实现。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生态油，籍以代替传统能源，缓解能源危机。本发明的技术方案是这样实现的一种生态油，其化学组分为乙酸、丙酮、1， 6-脱水-β -D-吡喃葡萄糖、1，4- 二恶烷-2，5- 二醇、1-羟基-2-丙酮、甲醇、邻苯二酚、 1-乙酰氧基-2- 丁酮、甲酸、2 (5Η)-呋喃酮、甲酸乙酸酐、糠醛、2-甲氧基-4-甲基-苯酚、 β -D-吡喃葡萄糖、2-甲氧基苯酚、1，3，5-三氧六环、3-甲基-3- (1-乙氧基乙氧基)-1- 丁 烯、3-甲基-1，3-环戊二酮、四氢-8a-甲基-4H，5H-吡喃[4，3_d]-l，3-二氧己、香草醛。进一步地，其化学组分还包含有2，6_ 二甲氧基苯酚、3-甲氧基-1，2-苯二酚、 D-甘露糖、氧代丙酸乙醋、1，2-乙二醇单乙酯、1，2，3-三甲氧基5-甲苯、4-羟基_3_5_ 二 甲氧基-苯甲酸、1-(4_羟基-3-甲氧基苯基)-乙酮、丙酸、1，2，4_三甲氧基苯、1-(4_羟 基-3-甲氧基苯基)-2-丙酮、4-甲基-1，2-苯二酚。更进一步地，其化学组分还包含有1，4 3，6-二脱水-a-D-吡喃葡萄糖、4-羟 基-3-甲氧基-苯乙酸、5-羟甲基-2-糠醛、戊醛、2-甲氧基-3- (2-烯丙基)-苯酚、甲氧基 丁子香酚、4-乙基-2-甲氧基苯酚、1-(4-羟基3，5- 二甲氧基苯基)-乙酮、2-戊酮、3- 丁 氧基-2-甲基-1- 丁烯、碳酸异丙烯酯、己酸异丙酯、2-羟基丙酸。具体地，所述各种组分的质量百分比为乙酸19. 47 21. 57%、丙酮11. 49 13. 49%、1，6-脱水-β-D-吡喃葡萄糖 8. 97 10. 97%、1，4-二恶烷-2，5-二醇 6. 87 8. 97%, 1-羟基-2-丙酮 6. 87 8. 87 %、甲醇 5. 58 7. 78 %、邻苯二酚 1. 54 3. 54 %、 1-乙酰氧基-2- 丁酮 1. 33 、3. 33%、甲酸 1. 20 3. 15%、2 (5Η)-呋喃酮 1. 08 3. 08%、
4甲酸乙酸酐0. 66 2. 66%、糠醛0. 61 2. 60%,2-甲氧基-4-甲基-苯酚0. 60 2. 60%、 β -D-吡喃葡萄糖0. 56 2. 56%、2-甲氧基苯酚0. 53 2. 33%、1，3，5-三氧六环0. 10 2. 13%,3-甲基-3-(1-乙氧基乙氧基)-1-丁烯0. 07 2. 02%,3-甲基_1，3_环戊二酮 0. 04 2. 04%、四氢-8a-甲基 _4Η，5Η_ 吡喃[4，3_d]-l，3-二氧己 0. 02 1.82%、香草醛 0. 01 2. 01% ；2，6_ 二甲氧基苯酚 0. 48 1. 53%,3-甲氧基 _1，2_ 苯二酚 0. 51 1. 51%、D_ 甘 露糖0. 35 1. 36%、氧代丙酸乙醋0. 24 1. 24%、1，2-乙二醇单乙酯0. 17 1. 17%、1， 2，3-三甲氧基5-甲苯0. 10 1. 11 %、4_羟基-3-5-二甲氧基-苯甲酸0. 09 1.09%、 1-(4_羟基-3-甲氧基苯基)-乙酮0. 08 1. 09%、丙酸0. 07 1. 11 %、1，2，4-三甲氧基 苯0. 05 1. 06%、1-(4_羟基-3-甲氧基苯基)-2_丙酮0. 03 1.02%、4_甲基_1，2_苯 二酚 0. 02 1. 01% ；1,4 3，6-二脱水-a-D-吡喃葡萄糖0.25 0.73%、4_羟基-3-甲氧基-苯 乙酸0. 24 0. 72 %、5_羟甲基-2-糠醛0. 22 0. 68 %、戊醛0. 27 0. 87 %、2_甲氧 基-3- (2-烯丙基)-苯酚0. 08 0. 57 %、甲氧基丁子香酚0. 06 0. 56 %、4-乙基-2-甲 氧基苯酚0. 09 0. 56%、1-(4-羟基3，5- 二甲氧基苯基)-乙酮0. 05 0. 54%、2_戊酮
0.03 0. 53%、3_ 丁氧基-2-甲基-1-丁烯0. 03 0. 52% .、碳酸异丙烯酯0. 19%、己酸 异丙酯0. 15%、2_羟基丙酸0. 05%。生态油的化学组分还包含有水分，所述水分占总量的质量百分比为1 50%。所述水分占总量的质量百分比为10 30%。所述水分占总量的质量百分比为15 25%。本发明所得的生态油的黏度适中，热值高(约18 22MJ/kg)，可以应用于工业锅 炉和窑炉的燃料，还可以代替汽油、柴油作在重工业领域上应用，些外，还可以提取高附加 值的化学品。
图1为本发明生态油制备工艺流程图；图2为本发明生态油制备工艺涉及的设备系统示意图。
具体实施例方式本发明的生态油较佳的组分为水分20%、除水分以外的组分为80%，其中除水 以外的组分的质量百分含量为乙酸20. 55%、丙酮12. 40%、1，6-脱水-0-0_吡喃葡萄 糖 9. 86 %、1，4- 二恶烷-2，5- 二醇 7. 90 %、1-羟基 _2_ 丙酮 7. 85 %、甲醇 6.72%、邻苯二 酚2. 50 %、1-乙酰氧基-2- 丁酮2. 40 %、甲酸2. 25 %、2 (5H)-呋喃酮2.12%、甲酸乙酸酐
1.72%、糠醛1. 56%,2-甲氧基-4-甲基-苯酚1.60%、β-D-吡喃葡萄糖1.62%、2_甲氧 基苯酚1.59%、1，3，5_三氧六环1.02%、3-甲基-3_(1_乙氧基乙氧基)丁烯0. 98%, 3-甲基-1，3-环戊二酮 1. 18%、四氢-8&-甲基-4扎5!1-吡喃[4，3_d]-l，3-二氧己 1. 18%, 香草醛0. 93% ；2，6_ 二甲氧基苯酚0.90%、3_甲氧基-1，2_苯二酚0. 95 %、D-甘露糖0.89%、 氧代丙酸乙醋0. 72%U,2-乙二醇单乙酯0. 66%、1，2，3-三甲氧基5-甲苯0. 57%、4_羟基-3-5-二甲氧基-苯甲酸0. 69%、1-(4_羟基-3-甲氧基苯基)-乙酮0.62%、丙酸 0. 52 %、1，2，4-三甲氧基苯0. 56%、1-(4_羟基-3-甲氧基苯基)-2-丙酮0. 54%,4-甲 基-1，2-苯二酚 0. 48% ； 1,4 3，6_ 二脱水-a-D-吡喃葡萄糖0.46 %、4_羟基-3-甲氧基-苯乙酸 0. 45%,5-羟甲基-2-糠醛0. 41 %、戊醛0. 43%,2-甲氧基-3- (2-烯丙基)-苯酚0. 31%, 甲氧基丁子香酚0. 29%,4-乙基-2-甲氧基苯酚0. 32%、1-(4-羟基3，5-二甲氧基苯 基)-乙酮0. 34%、2_戊酮0. 28%、3_ 丁氧基-2-甲基-1-丁烯0. 29% .、碳酸异丙烯酯 0. 19%、己酸异丙酯0. 15%、2_羟基丙酸0. 05%。 上述生态油的组分(不含水分)可进一步分类酸类25 %、酮类27 %、醇类14 %、 酚类9%、醛类3%、酯类2%、其它类20%，该生态油可以应用于工业锅炉和窑炉的燃料，还 可以代替汽油、柴油作在重工业领域上应用，些外，还可以提取高附加值的化学品。参照图1，上述的生态油，其制作方法如下(一)选用生物质物料，即农林废弃物，如秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠、木屑等，将其 干燥、粗粉碎；( 二)在温度500°C条件下快速热解生物质物料，反应产生热解生物质气体和生物 质颗粒的混合物；(三)将热解生物质气体中含有的固体颗粒(如可燃碳和沙等)分离掉，分离出的 固体颗粒经加热后作为热介质供步骤(二)热解反应循环利用；(四)进一步对热解生物质中含有的生物质碳灰分离掉，分离出的生物质碳灰经 加热后作为热介质供步骤(二)热解反应循环利用；(五)对热解生物质气体迅速冷凝到80°C以下，液化成生物质油，其中一部分生物 质油分离掉不可凝生物质气体制成生态油，而剩下部分生物质油继续降温至50°C以下，作 为冷介质冷凝步骤(五)中的热解生物质气体。(六)对步骤(五)中的不可凝生物质气体除去焦油后加热到400°C以上，作为热 介质供步骤(二)循环热解反应利用。实现制备生态油的工艺方法的系统如下参照图2，该生态油制备系统由储料仓1、螺旋进料器2、热解反应器3、旋风分离装 置4、气固分离装置5、固体热循环介质加热器6、冷凝塔7、储油罐8、换热器9、油气分离器 10、储油室11、除焦装置12、引风机13、储气柜14、气体热循环介质加热器15、热解反应启动 器16组成。其中，储料仓1用于储存干燥的生物质物料，如秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠、木屑等 农林废弃物；螺旋进料器2用于将生物质物料推送入热解反应器3中；热解反应器3用于热解生物质物料，使生物质物料在高温500°C条件下热解反应， 产生生物质气体和生物质颗粒(主要是可燃碳和沙)；旋风分离装置4用于分离生物质气体中挟带的生物质颗粒；气固分离装置5有于进一步分离生物质气体中挟带的生物质碳灰；固体热循环介质加热器6用于加热固体颗粒和生物质碳灰，成为固体热循环介质 送入热解反应器中循环利用；
冷凝塔7用于将400°C左右的生物质气体迅速冷凝到80°C以下，液化成生物质油， 一部分为含不可凝生物质气体的生物质油进入油气分离器10，而另一部分生物质油进入储 油罐8，该冷凝塔由两级冷凝塔串联组成；换热器9用于将储油罐中8的生物质油进一步冷凝至50°C以下，成为液体冷循环 介质供冷凝塔循环利用；油气分离器10用于分离掉生物质油中含有的不可凝生物质气体，经分离后的生 物质油即成为成品的生态油进入储油室11 ；除焦装置12用于除去不可凝生物质气体中含有的焦油，除焦油后的生物质气体 由引风机13进入储气柜储存；气体热循环介质加热器15用于加热不可凝生物质气体至400°C以上，成为液体热 循环介质，由反应启动器16送入热解反应器循环利用；热解反应启动器16用于第一次启动热解反应器3工作。下面结合生态油的工艺步骤和制备系统并参照图1和图2，对制备生态油的工作 流程进行详述首先，经过粉碎和干燥后的生物质物料进入储料仓1，由螺旋进料器2推送 入热解反应器3中，由热解启动器16启动热解反应器3工作，在500°C的高温下，生物质物 料充分热解反应，产生生物质气体和生物质固体颗粒(生物质可燃碳和沙)的生物质混合 物；接着，生物质混合物进入依次进入旋风分离器4和气固分离器5分离出生物质气体和生 物质颗粒、生物质碳灰，生物质气体进入冷凝塔7，而生物质颗粒进入固体热循环介质加热 器6加热后作为固体热循环介质循环进入热解反应器以循环利用；接着，生物质气体在两 级串联的冷凝塔7中被迅速冷凝至80°C以下液化成生物质油，其中一部分含有不可凝生物 质气体的生物质油进入油气分离器10，而另一部分生物质油进入储油罐8中并由换热器9 进一步降温至50°C以下，以便供冷凝塔7循环利用；接着，含有不可凝生物质气体的生物质 油经过气油分离器10继续分离出不可凝生物质气体即成为成品的生态油在储油室11 ；接 着，不可凝生物质气体由除焦装置12过滤掉焦油，经引风机13进入储气柜14 ；最后，不可 凝生物质气体由气体热循环介质加热器15加热成为400°C以上气体热循环介质，经反应启 动器16送入热解反应器3提供热能循环利用。
权利要求
一种生态油，其化学组分包括乙酸、丙酮、1，6 脱水 β D 吡喃葡萄糖、1，4 二恶烷 2，5 二醇、1 羟基 2 丙酮、甲醇、邻苯二酚、1 乙酰氧基 2 丁酮、甲酸、2(5H) 呋喃酮、甲酸乙酸酐、糠醛、2 甲氧基 4 甲基 苯酚、β D 吡喃葡萄糖、2 甲氧基苯酚、1，3，5 三氧六环、3 甲基 3 (1 乙氧基乙氧基) 1 丁烯、3 甲基 1，3 环戊二酮、四氢 8a 甲基 4H，5H 吡喃[4，3 d] 1，3 二氧己、香草醛。
2.根据权利要求1所述的生态油，其特征在于，其化学组分还包含有2，6_二甲氧基苯 酚、3-甲氧基-1，2-苯二酚、D-甘露糖、氧代丙酸乙醋、1，2-乙二醇单乙酯、1，2，3-三甲氧 基5-甲苯、4-羟基-3-5- 二甲氧基-苯甲酸、1- (4-羟基-3-甲氧基苯基)-乙酮、丙酸、1， 2，4_三甲氧基苯、1-(4_羟基-3-甲氧基苯基)-2-丙酮、4-甲基-1，2-苯二酚。
3.根据权利要求2所述的生态油，其特征在于，其化学组分还包含有1，4 3，6_ 二 脱水_ α -D-吡喃葡萄糖、4-羟基-3-甲氧基-苯乙酸、5-羟甲基-2-糠醛、戊醛、2_甲氧 基-3- (2-烯丙基)-苯酚、甲氧基丁子香酚、4-乙基-2-甲氧基苯酚、1-(4-羟基3，5- 二甲 氧基苯基)-乙酮、2-戊酮、3- 丁氧基-2-甲基-1- 丁烯、碳酸异丙烯酯、己酸异丙酯、2-羟 基丙酸。
4.根据权利要求3所述的生态油，其特征在于，所述各种组分的质量百分比为乙酸19. 47 21. 57%、丙酮11. 49 13. 49%、1，6-脱水-β-D-吡喃葡萄糖8. 97 10. 97 %、1，4_ 二恶烧-2，5- 二醇 6. 87 8. 97 %、1_ 羟基 _2_ 丙酮 6. 87 8. 87 %、甲 醇5. 58 7. 78%、邻苯二酚1. 54 3. 54% Λ~乙酰氧基_2_ 丁酮1. 33 、3. 33%、甲酸1.20 3. 15%、2(5Η)_呋喃酮1. 08 3. 08%、甲酸乙酸酐0. 66 2. 66%、糠酸0. 61 2.60%,2-甲氧基-4-甲基-苯酚0. 60 2. 60%、β -D-吡喃葡萄糖0. 56 2. 56%、2-甲 氧基苯酚0. 53 2. 33%、1，3，5-三氧六环0. 10 2. 13%,3-甲基-3_(1_乙氧基乙氧 基)-I- 丁烯 0. 07 2. 02 %、3_ 甲基-1，3-环戊二酮 0. 04 2. 04%、四氢 _8a_ 甲基-4H， 5H-吡喃[4, 3-d]-1,3- 二氧己 0. 02 1. 82%、香草酸 1. 01 3. 01% ；2，6-二甲氧基苯酚0. 48 1. 53%,3-甲氧基-1，2-苯二酚0. 51 1. 51%、D-甘露 糖0. 35 1. 36%、氧代丙酸乙醋0. 24 1. 24%U,2-乙二醇单乙酯0. 17 1. 17%、1， 2，3-三甲氧基5-甲苯0. 10 1. 11 %、4_羟基-3-5-二甲氧基-苯甲酸0. 09 1.09%、 1-(4_羟基-3-甲氧基苯基)-乙酮0. 08 1. 09%、丙酸0. 07 1. 11 %、1，2，4-三甲氧基 苯0. 05 1. 06%、1-(4_羟基-3-甲氧基苯基)-2_丙酮0. 03 1.02%、4_甲基_1，2_苯 二酚 0. 02 1. 01% ；1,4 3，6_ 二脱水-a-D-吡喃葡萄糖0.25 0.73%、4_羟基-3-甲氧基-苯 乙酸0. 24 0. 72 %、5_羟甲基-2-糠醛0. 22 0. 68 %、戊醛0. 27 0. 87 %、2_甲氧 基-3- (2-烯丙基)-苯酚0. 08 0. 57 %、甲氧基丁子香酚0. 06 0. 56 %、4-乙基-2-甲 氧基苯酚0. 09 0. 56 %、1-(4-羟基3，5- 二甲氧基苯基)-乙酮0. 05 0. 54 %、2_戊酮 0. 03 0. 53%,3- 丁氧基-2-甲基-1-丁烯0. 03 0. 52% .、碳酸异丙烯酯0. 19%、己酸 异丙酯0. 15%、2_羟基丙酸0.05%。
5.根据权利要求4所述的生态油，其特征在于，其化学组分还包含有水分，所述水分占 总量的质量百分比为1 50%。
6.根据权利要求5所述的生态油，其特征在于，所述水分占总量的质量百分比为10 30%。
7.根据权利要求6所述的生态油，其特征在于，所述水分占总量的质量百分比为15 25%。
全文摘要
本发明是一种生态油，其组分为酸类25％、酮类27％、醇类14％、酚类9％、醛类3％、酯类2％、其它类20％。本生态油的黏度适中，热值高，约18～22MJ/kg，该生态油可以应用于工业锅炉和窑炉的燃料，还可以代替汽油、柴油作在重工业领域上应用，些外，还可以提取高附加值的化学品。
文档编号C10L1/00GK101962580SQ20101052464
公开日2011年2月2日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者刘安庆, 常厚春, 曾剑飞, 许浩达, 陈平, 陈燕芳, 马革 申请人:广州迪森热能技术股份有限公司