本发明涉及一种环保生物油的制备方法。
背景技术：
我国的生物质资源以秸秆、稻壳、棉花杆等农林废弃物为主。以大麦为例，大麦是世界第四大谷物，据联合国粮食及农业组织统计，2013年，世界大麦产量为1.45亿吨，以晒干的秸秆产量与农作物产量的比例为1.2计算，当年大麦秸秆产量为1.74亿吨，产量十分巨大。目前，大部分的秸秆作为农业废弃物被随意丢弃或被焚烧，不仅污染环境，而且引起巨大的资源浪费。秸秆中含有纤维素、半纤维素和少量的木质素，因此可以通过液化技术液化秸秆，将其转化为生物油，以缓解传统化石燃料不足以及环境保护的压力。
以往生物质水热液化处理生物质过程中，存在消耗大量的溶剂(水或有机溶剂)、产品转化率低和液化后对环境产生污染等问题。
技术实现要素：
为克服现有技术的不足之处，本发明提供一种高效节能、安全环保的生物油的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种环保生物油的制备方法，包括如下步骤：
(1)生物质原料经粉碎机粉碎并筛分至粒径小于0.3mm；所述生物质原料为大麦秸秆、玉米秸秆、稻壳或棉花杆；
(2)按质量比20-25：100的比例，将粉碎筛分后的生物质原料与水混合得生物质浆液；或将粉碎筛分后的生物质原料与加水的回用液相混合得生物质浆液；
(3)将生物质浆液在氮气气氛下于高压反应釜中在340-360℃、15-18mpa、搅拌速度为300-350rpm条件下液化反应30-36min；
(4)将步骤(3)获得的反应液进行固液分离，液相回用于步骤(2)；固体用丙酮抽提，过滤，滤液蒸发回收丙酮，得到生物油
本发明的有益效果是：本发明的方法中采用液化副产物——液相进行回用，用于处理生物质液化，对原料的适应性极强。本发明的方法明显地减少液化后产生的废水量，降低废水处理成本。本发明的液相中溶解的有机物质可以增加液化后生物油的能量密度，与采用水作为溶剂液化时所得的生物油热值相近。本发明环保、节能。本发明液相循环液化秸秆后，可提高生物油中碳回收率和能量回收率。随着液相循环次数的增加，循环三次后，生物油中碳原子回收率从58％增加至65％，能量回收率从62％增至70％。
具体实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1
一种环保生物油的制备方法，包括如下步骤：
(1)生物质原料经粉碎机粉碎并筛分至粒径0.2mm；生物质原料为大麦秸秆、玉米秸秆、稻壳或棉花杆；
(2)按质量比25：100的比例，将粉碎筛分后的生物质原料与水混合得生物质浆液；或将粉碎筛分后的生物质原料与加水的回用液相混合得生物质浆液；
(3)将生物质浆液在氮气气氛下于高压反应釜中在360℃、18mpa、搅拌速度为350rpm条件下液化反应36min；
(4)将步骤(3)获得的反应液进行固液分离，液相回用于步骤(2)；固体用丙酮抽提，过滤，滤液蒸发回收丙酮，得到生物油。
实施例2
一种环保生物油的制备方法，包括如下步骤：
(1)生物质原料经粉碎机粉碎并筛分至粒径0.1mm；所述生物质原料为大麦秸秆、玉米秸秆、稻壳或棉花杆；
(2)按质量比20：100的比例，将粉碎筛分后的生物质原料与水混合得生物质浆液；或将粉碎筛分后的生物质原料与加水的回用液相混合得生物质浆液；
(3)将生物质浆液在氮气气氛下于高压反应釜中在340℃、15mpa、搅拌速度为300rpm条件下液化反应30min；
(4)将步骤(3)获得的反应液进行固液分离，液相回用于步骤(2)；固体用丙酮抽提，过滤，滤液蒸发回收丙酮，得到生物油。
实施例3
一种环保生物油的制备方法，包括如下步骤：
(1)生物质原料经粉碎机粉碎并筛分至粒径0.15mm；所述生物质原料为大麦秸秆、玉米秸秆、稻壳或棉花杆；
(2)按质量比23：100的比例，将粉碎筛分后的生物质原料与水混合得生物质浆液；或将粉碎筛分后的生物质原料与加水的回用液相混合得生物质浆液；
(3)将生物质浆液在氮气气氛下于高压反应釜中在350℃、17mpa、搅拌速度为350rpm条件下液化反应33min；
(4)将步骤(3)获得的反应液进行固液分离，液相回用于步骤(2)；固体用丙酮抽提，过滤，滤液蒸发回收丙酮，得到生物油。