CN101962580A - 生态油 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
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(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。
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-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。
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(5H)-呋喃酮1.08～3.08％、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-4H，5H-吡喃[4，3-d]-1，3-二氧己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-α-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。
附图说明
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-β-D-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)-1-丁烯0.98％、3-甲基-1，3-环戊二酮1.18％、四氢-8a-甲基-4H，5H-吡喃[4，3-d]-1，3-二氧己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％、1，2-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-α-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℃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℃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℃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℃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℃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℃左右的生物质气体迅速冷凝到80℃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℃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℃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℃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℃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℃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℃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。
Claims (7)
1.一种生态油，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(5H)-呋喃酮1.08～3.08％、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-4H，5H-吡喃[4，3-d]-1，3-二氧己0.02～1.82％、香草醛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％、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-α-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％。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN106398780A (zh) * | 2015-07-28 | 2017-02-15 | 北京特生物化工有限公司 | 一种低凝生物柴油及其制备方法 |
| CN115624028A (zh) * | 2022-09-05 | 2023-01-20 | 华南农业大学 | 一种白蚁引诱剂及其应用 |
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2010
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| CN115624028A (zh) * | 2022-09-05 | 2023-01-20 | 华南农业大学 | 一种白蚁引诱剂及其应用 |
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