CN101955787B - 一种将沙生灌木水热液化制备液体燃料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于新能源技术领域，具体涉及一种将沙生灌木水热液化制备液体燃料的方法。本发明首先将收集的沙生灌木预处理后倒入高压反应釜内，使其形成一定固液比的混合液；向反应釜内充入一定压力的惰性气体，搅拌并升温至200~450℃，保持5~120min，冷却至室温，收集反应混合物；用有机溶剂对混合物进行萃取和抽提，分离并过滤有机相，除去有机溶剂即得到生物油。本方法适用于各种沙生灌木。在中国西北地区种植了大面积的沙生灌木，而这些沙生灌木每隔一段时间需要平茬，产生大量废弃枝条，利用本发明可以将这些废弃枝条转化为液体燃料，会产生巨大的经济效益、社会效益和生态效益。

Description

一种将沙生灌木水热液化制备液体燃料的方法
技术领域
本发明属于新能源技术领域，具体涉及一种将沙生灌木水热液化制备液体燃料的方法。
背景技术
沙生灌木是一类生长能力强，适应干旱环境的植物。这些特点使得它们成为防风固沙的首选，在中国西北干旱地区种植了大片面积。每隔一段时间这些植物需要平茬，所以每年会产生大量的沙生灌木废弃枝条。
传统的处理沙生灌木枝条方法是直接燃烧，这样不仅产生大量的污染物，也会影响空气的能见度；最近发明了其他的处理方法，公开号为CN101486216的发明专利中提到了沙生灌木复合纤维板的制造方法；专利号为CN02158208.4的发明专利中提到了将沙生灌木制造成一种中密度纤维板的方法。
水热液化处理生物质是一种新型的处理工艺，具有原料来源广、反应条件与设备简单和操作简单等优点，近年来受到了越来越多的重视。
发明内容
本发明的目的在于提出一种设备简单、操作方便的将沙生灌木水热液化制备液体燃料的方法。
本发明提出的将沙生灌木水热液化制备液体燃料的方法，具体步骤如下：
（1）收集沙生灌木枝条，预处理后倒入高压反应釜内，并加水混合，形成固液重量比为1:100~50:100的混合液；
（2）向反应釜内充入0~6MPa的N2，搅拌，升温至200~450℃，并保持5~120min，然后冷却至室温，收集反应混合物；
（3）用乙醚或四氢呋喃等有机溶剂对混合物进行萃取和抽提，分离并过滤有机相，除去有机溶剂即得到生物油，有机溶剂可以回收、循环使用。
本发明的步骤（1）中，预处理主要包括清洗、粉碎等。
本发明的步骤（2）中，向反应釜内充入0~6MPa的N2 ，优选2—6MPa。保持温度优选 300--450℃。
本发明对沙生灌木枝条进行水热液化处理，不仅能够减少沙生灌木枝条的直接燃烧，创造巨大的生态效益；也能生产出生物油，可以在一定程度上解决当前的能源危机；所以具有广阔的发展前景。本发明的水热液化处理生物质，具有原料来源广、反应条件与设备简单和操作简单等优点。在中国西北地区种植了大面积的沙生灌木，而这些沙生灌木每隔一段时间需要平茬，产生大量废弃枝条，利用本发明可以将这些废弃枝条转化为液体燃料，会产生巨大的经济效益、社会效益和生态效益。
具体实施方式
下面通过实施例进一步描述本发明，但不是对本发明的限定。
实施例1
以大型沙生灌木沙柳为原料，首先将沙柳粉碎，取30g沙柳粉倒入250ml高压反应釜内并加入150ml蒸馏水，搅拌调成浆液，向反应釜充入2MPa N2，边搅拌边升温至300℃，保持10min，通自来水使冷却至室温，倒出反应混合物。产物固液分离之后，固相产物用150ml四氢呋喃进行抽提，减压蒸馏四氢呋喃溶液，得到生物油，同时回收四氢呋喃；水相产物用乙醚进行萃取，分离萃取抽提液，再减压蒸馏回收乙醚即得水溶相产物（即液体燃料）。
实施例2
将大型沙生灌木沙柳粉碎后，取25g沙柳粉倒入250ml高压反应釜内并加入150ml蒸馏水，搅拌调成浆液，边搅拌边升温至320℃，保持30min，通自来水使冷却至室温，倒出反应混合物。产物固液分离之后，固相产物用120ml四氢呋喃进行抽提，减压蒸馏四氢呋喃溶液，得到生物油，同时回收四氢呋喃；水相产物用乙醚进行萃取，分离萃取抽提液，再减压蒸馏回收乙醚即得水溶相产物。
实施例3
将大型沙生灌木黄柳粉碎后，取20g沙柳粉倒入250ml高压反应釜内并加入150ml蒸馏水，搅拌调成浆液，边搅拌边升温至340℃，保持10min，通自来水使冷却至室温，倒出反应混合物。产物固液分离之后，固相产物用120ml四氢呋喃进行抽提，减压蒸馏四氢呋喃溶液，得到生物油，同时回收四氢呋喃；水相产物用乙醚进行萃取，分离萃取抽提液，再减压蒸馏回收乙醚即得水溶相产物。
实施例4
将大型沙生灌木黄柳粉碎后，取30g沙柳粉倒入250ml高压反应釜内并加入150ml蒸馏水，搅拌调成浆液，边搅拌边升温至200℃，保持60min，通自来水使冷却至室温，倒出反应混合物。产物固液分离之后，固相产物用120ml四氢呋喃进行抽提，减压蒸馏四氢呋喃溶液，得到生物油，同时回收四氢呋喃；水相产物用乙醚进行萃取，分离萃取抽提液，再减压蒸馏回收乙醚即得水溶相产物。
实施例5
将大型沙生灌木红柳粉碎后，取25g沙柳粉倒入250ml高压反应釜内并加入150ml蒸馏水，搅拌调成浆液，边搅拌边升温至450℃，保持5min，通自来水使冷却至室温，倒出反应混合物。产物固液分离之后，固相产物用140ml四氢呋喃进行抽提，减压蒸馏四氢呋喃溶液，得到生物油，同时回收四氢呋喃；水相产物用乙醚进行萃取，分离萃取抽提液，再减压蒸馏回收乙醚即得水溶相产物。
实施例6
将大型沙生灌木红柳粉碎后，取20g沙柳粉倒入250ml高压反应釜内并加入150ml蒸馏水，搅拌调成浆液，边搅拌边升温至340℃，保持10min，通自来水使冷却至室温，倒出反应混合物。产物固液分离之后，固相产物用120ml四氢呋喃进行抽提，减压蒸馏四氢呋喃溶液，得到生物油，同时回收四氢呋喃；水相产物用乙醚进行萃取，分离萃取抽提液，再减压蒸馏回收乙醚即得水溶相产物。
同样的方法可运用于沙柳、红柳、柠条、沙棘、沙冬青、杞柳、乌柳、杨柴、花棒、枸杞、羊紫、梭梭、沙蒿等其他常见沙生灌木的水热液化。

Claims (3)

1.一种将沙生灌木水热液化制备液体燃料的方法，其特征在于具体步骤如下：
（1）收集沙生灌木枝条，粉碎，倒入高压反应釜内，加水混合，形成固液重量比为1:100~50:100的混合液； 
（2）向高压反应釜内充入0~6MPa的N2，搅拌并升温至200~450℃，保持5~120min，冷却至室温，收集反应混合物；
（3）用有机溶剂对混合物进行萃取和抽提，分离并过滤有机相，除去有机溶剂即得到生物油，有机溶剂可以回收、循环使用。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的用于萃取和抽提的有机溶剂为四氢呋喃或乙醚。
3.如权利要求1所述的将沙生灌木类水热液化制备液体燃料的方法，其特征在于：所述沙生灌木为沙柳、红柳、柠条、沙棘、沙冬青、杞柳、乌柳、杨柴、花棒、枸杞、羊紫、梭梭或沙蒿。
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