专利名称：一种生物油的精制方法
技术领域：
本发明涉及一种生物油的精制方法。
背景技术：
随着环境污染问题的日益严重，开发洁净的可再生能源成为当务之急。生物质作为唯一可以转化为液体燃料的可再生能源，近年来日益受到世界各国重视。在生物质制备液体燃料技术中，生物质快速热解液化技术自上世纪80年代问世以来得到了迅速的发展。但由于粗生物油的高含水量(15-30% )、高含氧量00-50% )、高黏度、低热值(粗生物油热值约16_20MJ/Kg，而发动机燃料一般42MJ/Kg)，酸性较强(pH值为2. 5左右)等性质阻碍了其作为发动机燃料的使用。因此，粗生物油的精制成为亟待解决的问题。催化加氢是在高压(10-20Mpa和存在供氢溶剂条件下)以Co-Mo、Ni-Mo及其氧化物或将以上活性组分负载在Al2O3等载体上作为催化剂对生物油进行加氢精制。催化加氢过程中研究者主要采用直接催化加氢方式。但是生物油在直接催化加氢过程中，活性组分氢与生物油中含氧化合物中的氧结合生成水，导致生物油中的水含量进一步增加(粗生物油含水量为15-30wt%左右)，过量的水抑制加氢反应的进行，液体产率较低，所以加氢精制过程一般采用较高温(350-500°C )和较高压(10-20Mpa)下进行，反应过程中结焦较严重，能量利用率相对较低，所需的设备和精制成本较高，而且操作过程中容易发生催化剂失活和反应器堵塞的问题。因此，克服现有粗生物油催化加氢方法中的缺陷，就成为本发明需要解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有粗生物油催化加氢方法中的缺陷。本发明所述的粗生物油精制方法，其包括如下步骤将粗生物油、催化剂、有机溶剂混合后置于高压釜反应器中，由CO钢瓶向高压釜通入⑶，于250-350°C，l-6Mpa，250_750r/min，催化10_60min，得油水混合物，油水分离后得精制油。其中，在精制过程中所用的催化剂为工业催化剂B206，催化剂的重量为粗生物油重量的2%-20%。优选中国石化集团南京化学工业有限公司生产的B206催化剂。其中，有机溶剂为四氢萘或十氢萘，其与粗生物油的质量比为1 (1-2)。本发明所用的粗生物油是由木屑(来自于木材加工厂)在500°C，氮气做流化气的条件下通过快速热裂解得到的液体产物，简称粗生物油。具体实验过程见任铮伟论文，“流化床生物质快速裂解制液体燃料”，太阳能学报，2003，23 (4) :462-467。本发明的积极进步效果在于经过本发明方法对粗生物油催化精制后，整个反应体系中的水含量不增加，有利于反应的进行，提高精制效果和精制油产率。
具体实施例方式下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。在下列实施例中所用的粗生物油是由木屑(来自于木材加工厂)在500°C，氮气做流化气的条件下通过快速热裂解得到的液体产物，具体实验过程见任铮伟论文，“流化床生物质快速裂解制液体燃料”，太阳能学报，2003, 23 (4) :462-467。实施例1实验在高压釜中进行，实验前首先向反应器内加入IOOml粗生物油和四氢萘(粗生物油与四氢萘的质量比为2 1)的混合液，再加入B206催化剂，催化剂的加入量为所用粗生物油重量的20wt %。然后通入一氧化碳，使反应器内的压力为6Mpa，加热致350°C，搅拌器转速设置为750r/min，此状态保持60min后冷凝致室温，得油水混合物，分离后得精制生物油(精制生物油中碳含量为87. 16%，氢含量为9. 64%，氧含量为3. 20% )，精制油产率为 87. 42%。实施例2实验在高压釜中进行，实验前首先向反应器内加入IOOml粗生物油和四氢萘(粗生物油与四氢萘的质量比为2 1)的混合液，再加入B206催化剂，催化剂的加入量为所用粗生物油重量的2wt %。然后通入一氧化碳，使反应器内的压力为6Mpa，加热致350°C，搅拌器转速设置为750r/min，此状态保持60min后冷凝致室温，得油水混合物，分离后得精制生物油(精制生物油中碳含量为85. 63%，氢含量为9. 19%，氧含量为5. 18% )，精制油产率为 86. 93%。实施例3实验在高压釜中进行，实验前首先向反应器内加入IOOml粗生物油和四氢萘(粗生物油与四氢萘的质量比为2 1)的混合液，再加入B206催化剂，催化剂的加入量为所用粗生物油重量的2wt%。然后通入一氧化碳，使反应器内的压力为IMpa，加热致350°C，搅拌器转速设置为750r/min，此状态保持60min后冷凝致室温，得油水混合物，分离后得精制生物油(精制生物油中碳含量为81. 20%，氢含量为8. 95%，氧含量为9. 85% )，精制油产率为 84. 14%。实施例4实验在高压釜中进行，实验前首先向反应器内加入IOOml粗生物油和四氢萘(粗生物油与四氢萘的质量比为2 1)的混合液，再加入B206催化剂，催化剂的加入量为所用粗生物油重量的10wt%。然后通入一氧化碳，使反应器内的压力为4Mpa，加热致250°C，搅拌器转速设置为750r/min，此状态保持60min后冷凝致室温，得油水混合物，分离后得精制生物油(精制生物油中碳含量为82. 34%，氢含量为9. 15%，氧含量为8. 51% )，精制油产率为 80. 25%。实施例5实验在高压釜中进行，实验前首先向反应器内加入IOOml粗生物油和四氢萘(粗生物油与四氢萘的质量比为2 1)的混合液，再加入B206催化剂，催化剂的加入量为所用粗生物油重量的10wt%。然后通入一氧化碳，使反应器内的压力为4Mpa，加热致350°C，搅拌器转速设置为250r/min，此状态保持60min后冷凝致室温，得油水混合物，分离后得精制生物油(精制生物油中碳含量为81. 64%，氢含量为7. 38%，氧含量为10. 98% )，精制油产率为 81. 67%。实施例6实验在高压釜中进行，实验前首先向反应器内加入IOOml粗生物油和四氢萘(粗生物油与四氢萘的质量比为2 1)的混合液，再加入B206催化剂，催化剂的加入量为所用粗生物油重量的10wt%。然后通入一氧化碳，使反应器内的压力为4Mpa，加热致350°C，搅拌器转速设置为750r/min，此状态保持IOmin后冷凝致室温，得油水混合物，分离后得精制生物油(精制生物油中碳含量为84. 45 %，氢含量为8. 89 %，氧含量为6. 66 % )，精制油产率为 86. 34%o
权利要求
1.一种生物油的精制方法，是将粗生物油在co/H2O体系中，在有机溶剂和催化剂作用下，进行催化反应。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所说的反应条件为反应温度250-350°C， 反应压力l-6Mpa，转速250-750r/min，催化10-60min，得油水混合物，油水分离后得精制油。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的催化剂为工业催化剂B206。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于其中催化剂的重量为粗生物油重量的 2% -20%。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于其中有机溶剂为四氢萘或十氢萘，其与粗生物油的质量比为1 (1-2)。
全文摘要
本发明公开了一种生物油的精制方法。该方法将粗生物油在一氧化碳和水体系中，250-350℃，1-6Mpa，250-750r/min，催化10-60min，得油水混合物，油水分离后得精制油。本发明可以充分利用粗生物油中的水，水与一氧化碳应产生氢气，氢气与粗生物油中的氧结合生成水。整个反应体系中的水含量不增加，有利于反应的进行，提高精制效果和精制油产率。
文档编号C10G45/02GK102433153SQ201110326049
公开日2012年5月2日 申请日期2011年10月21日 优先权日2011年10月21日
发明者万磊, 任志忠, 卢变芳, 张宝珍, 张素平, 李善玲, 苗玮, 许庆利, 赵胜涛, 顾帅, 颜涌捷 申请人:华东理工大学