CN110467940B - 一种利用生物质生产液体燃料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种利用生物质生产液体燃料的方法，利用生物质进行预处理、热解反应和催化裂解反应得到液体燃料。其中，生物质是由松针、竹材、油桐树枝、生姜杆叶、香椿树枝、地瓜秧、浒苔、屠宰场下脚料等组成，松针、竹材、油桐树枝、生姜杆叶、香椿树枝、地瓜秧含有挥发油、油脂、纤维素、木质素等，韩泰含有大量碳水化合物、蛋白质、粗纤维、脂肪酸等，屠宰场下脚料富含油脂，将这些生物质原材料经热解反应和催化裂解反应，充分转化，所得液体燃料的燃烧品质优异。
Description
技术领域
本发明涉及技术领域，特别是涉及一种利用生物质生产液体燃料的方法。
背景技术
近年来随着经济和人类社会的迅猛发展，自然环境遭到严重破坏，能源消耗量急剧增加，已经无法满足经济社会的发展需求。另一方面，传统燃料在在燃烧时特别容易导致燃烧不完全，尾气中的颗粒物、氮氧化物和碳氢化合物含量很高，对环境造成了极大污染和危害。因此，为了应对石油资源短缺和减少环境污染，发展低碳环保的可再生能源成为当务之急。此时生物液体燃料作为一种未来可期的可再生能源便应运而生了。
生物液体燃料是近年来备受瞩目的一种可再生能源，是一种清洁并且可持续循环使用的能源类型，目前一般采用热化学转化法，利用固体生物质为原料在一定的温度和压力下，经过一系列复杂的物理化学反应，使固体生物质转化为液体燃料。但是现有的生物质燃料存在燃烧不彻底和浪费严重的问题，这直接导致了积碳高和燃料利用率低，已经成为制约当前生物液体燃料发展的一大瓶颈。
专利CN106318477B公开了一种生物质催化热解制备高品位液体燃料的方法，以W2N/AC、Mo2N/AC、WP/AC或MoP/AC为催化剂，对生物质进行热解制得液体燃料，尽管避免了使用贵金属，但是生物质转化率不高，所得液体燃料的热值不理想，燃烧品质较差，仍然不能满足生产需要。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种利用生物质生产液体燃料的方法，生物质转化率高，所得液体燃料具有优异的燃烧品质。
为实现上述目的，本发明是通过如下方案实现的：
一种利用生物质生产液体燃料的方法，利用生物质进行预处理、热解反应和催化裂解反应，即得所述的液体燃料；其中，以重量份计，所述生物质包含：松针1份，竹材3～4份，油桐树枝5～8份，生姜杆叶5～8份，香椿树枝6～9份，地瓜秧12～15份，浒苔22～25份，屠宰场下脚料5～8份；热解反应后产生热解气和残渣，热解气通入装有催化剂的第一反应器中进行催化裂解反应得到第一部分催化裂解产物，残渣转移至装有复合添加剂的第二反应器中进行催化裂解反应得到第二部分催化裂解产物，最后将第一部分催化裂解产物和第二部分催化裂解产物混合后处理即可；催化剂是磷酸二氢铝与氮化锆按照质量比1：0.2～0.3混合得到；复合添加剂是以质量比1：0.5～0.6：1.5～2：0.3～0.4的二茂铁、氮化锆、硝酸异辛酯、乙酰胺为原料混合研磨至平均粒径小于300μm得到。
优选的，预处理的具体方法是：先将松针、竹材、油桐树枝、生姜杆叶、香椿树枝、地瓜秧、浒苔各自粉碎并按照配方量混合，一并倒入质量浓度2～3%双氧水溶液中，55～60℃搅拌处理60～70分钟，洗涤，然后加入质量浓度3～5%醋酸溶液中，40～50℃搅拌50～60分钟，洗涤，干燥至含水率为4～5w.t.%，得到混合物；然后将配方量的屠宰场下脚料加热处理后过滤得到混合液；最后将所述的混合物与混合液混合即得预处理产物。
进一步优选的，所述松针、竹材、油桐树枝、生姜杆叶、香椿树枝、地瓜秧均为自然晾干状态。
进一步优选的，浒苔是将新鲜打捞的浒苔经洗净、晒干处理后，110～120℃加热干燥2～3小时得到。
进一步优选的，先将屠宰场下脚料切割成块，洗净，沥干水分，然后将其与混合物一并加热至400～500℃，保温处理2～3小时即得；所述屠宰场下脚料包括动物内脏、动物尸块。
进一步优选的，混合物与混合液的混合方法为：将混合物加入混合液中，800～900W超声波处理2～3小时。
优选的，热解反应的工艺条件为：无氧条件下，600～800℃处理2～3分钟。
优选的，快速升温实现热解反应，升温速率为150～200℃/分钟。
优选的，第一部分催化裂解产物的制备条件为：80～90℃催化裂解2～3小时。
优选的，第二部分催化裂解产物的制备条件为：500～600℃催化裂解3～4小时。
优选的，混合后处理的具体方法是：第一部分催化裂解产物为第一部分气体，第二部分催化裂解产物包括固液混合物和第二部分气体，分离固液混合物得到液体组分，将第一部分气体和第二部分气体合并冷凝得到冷凝液，最后将冷凝液与所述液体组分混合即得。
本发明的有益效果是：
本发明利用生物质进行预处理、热解反应和催化裂解反应得到液体燃料。其中，生物质是由松针、竹材、油桐树枝、生姜杆叶、香椿树枝、地瓜秧、浒苔、屠宰场下脚料等组成，松针、竹材、油桐树枝、生姜杆叶、香椿树枝、地瓜秧含有挥发油、油脂、纤维素、木质素等，韩泰含有大量碳水化合物、蛋白质、粗纤维、脂肪酸等，屠宰场下脚料富含油脂，将这些生物质原材料经热解反应和催化裂解反应，充分转化，所得液体燃料的燃烧品质优异。
预处理的生物质热解反应后产生热解气和残渣，热解气通入装有催化剂的第一反应器中进行催化裂解反应得到第一部分催化裂解产物，催化剂是由磷酸二氢铝与氮化锆混合制成；氮化锆中的氮有与磷酸二氢铝中的铝成键的倾向，两者起到类似桥接的作用，促进热解气发生脱羧等降解反应，得到第一部分催化裂解产物。
残渣转移至装有复合添加剂的第二反应器中进行催化裂解反应得到第二部分催化裂解产物；复合添加剂是由二茂铁、氮化锆、硝酸异辛酯、乙酰胺为原料混合研磨至平均粒径小于300μm得到。复合添加剂中的二茂铁、氮化锆起到催化作用，氮化锆中的氮有与二茂铁中的铁成键的倾向，两者起到类似桥接的作用，促进残渣发生脱羧等降解反应，同时，二茂铁、硝酸异辛酯、乙酰胺协同起到乳化作用，避免液体燃料发生分层，保证燃烧品质。控制复合添加剂的颗粒尺寸使之在体系中稳定悬浮，提高能量密度，进而提高燃烧性能。
第一部分催化裂解产物为第一部分气体，第二部分催化裂解产物包括固液混合物和第二部分气体，分离固液混合物得到液体组分，将第一部分气体和第二部分气体合并冷凝得到冷凝液，最后将冷凝液与所述液体组分混合即得。后处理方法简单，且有效避免了生物质浪费，生物质转化率高。
生物质的预处理主要分成两部分，松针、竹材、油桐树枝、生姜杆叶、香椿树枝、地瓜秧、浒苔分别经双氧水溶液和醋酸溶液处理，降解生物质中的木质素，并溶解灰分，保证产品的燃烧品质；屠宰场下脚料先进行一次加热处理制成混合液，去除其中的混杂物，保证产品的燃烧品质。各生物质原料在裂解转化过程中，内部的不同成分协同配合，促进生物质的有效转化，并优化液体燃料的流动性能，从而促进燃料的高效转化，减少积碳。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种利用生物质生产液体燃料的方法，利用生物质进行预处理、热解反应和催化裂解反应，即得所述的液体燃料；其中，生物质包含：松针1kg，竹材3 kg，油桐树枝5 kg，生姜杆叶5 kg，香椿树枝6kg，地瓜秧12kg，浒苔22 kg，屠宰场下脚料5 kg；热解反应后产生热解气和残渣，热解气通入装有催化剂的第一反应器中进行催化裂解反应得到第一部分催化裂解产物，残渣转移至装有复合添加剂的第二反应器中进行催化裂解反应得到第二部分催化裂解产物，最后将第一部分催化裂解产物和第二部分催化裂解产物混合后处理即可；催化剂是1kg磷酸二氢铝与0.2kg氮化锆混合得到；复合添加剂是1kg二茂铁、0.5 kg氮化锆、1.5kg硝酸异辛酯、0.3kg乙酰胺为原料混合研磨至平均粒径小于300μm得到。
预处理的具体方法是：先将松针、竹材、油桐树枝、生姜杆叶、香椿树枝、地瓜秧、浒苔各自粉碎并按照配方量混合，一并倒入质量浓度2%双氧水溶液中，55℃搅拌处理60分钟，洗涤，然后加入质量浓度3%醋酸溶液中，40℃搅拌50分钟，洗涤，干燥至含水率为4w.t.%，得到混合物；然后将配方量的屠宰场下脚料加热处理后过滤得到混合液；最后将所述的混合物与混合液混合即得预处理产物。
松针、竹材、油桐树枝、生姜杆叶、香椿树枝、地瓜秧均为自然晾干状态。浒苔是将新鲜打捞的浒苔经洗净、晒干处理后，110℃加热干燥2小时得到。先将屠宰场下脚料切割成块，洗净，沥干水分，然后将其与混合物一并加热至400℃，保温处理2小时即得；所述屠宰场下脚料包括动物内脏、动物尸块。混合物与混合液的混合方法为：将混合物加入混合液中，800W超声波处理2小时。
热解反应的工艺条件为：无氧条件下，600℃处理2分钟。
快速升温实现热解反应，升温速率为150℃/分钟。
第一部分催化裂解产物的制备条件为：80℃催化裂解2小时。第二部分催化裂解产物的制备条件为：500℃催化裂解3小时。
混合后处理的具体方法是：第一部分催化裂解产物为第一部分气体，第二部分催化裂解产物包括固液混合物和第二部分气体，分离固液混合物得到液体组分，将第一部分气体和第二部分气体合并冷凝得到冷凝液，最后将冷凝液与所述液体组分混合即得。
实施例2
一种利用生物质生产液体燃料的方法，利用生物质进行预处理、热解反应和催化裂解反应，即得所述的液体燃料；其中，生物质包含：松针1kg，竹材4 kg，油桐树枝8 kg，生姜杆叶8 kg，香椿树枝9 kg，地瓜秧15 kg，浒苔25 kg，屠宰场下脚料8 kg；热解反应后产生热解气和残渣，热解气通入装有催化剂的第一反应器中进行催化裂解反应得到第一部分催化裂解产物，残渣转移至装有复合添加剂的第二反应器中进行催化裂解反应得到第二部分催化裂解产物，最后将第一部分催化裂解产物和第二部分催化裂解产物混合后处理即可；催化剂是1kg磷酸二氢铝与0.3kg氮化锆混合得到；复合添加剂是1kg二茂铁、0.6 kg氮化锆、2 kg硝酸异辛酯、0.4 kg乙酰胺为原料混合研磨至平均粒径小于300μm得到。
预处理的具体方法是：先将松针、竹材、油桐树枝、生姜杆叶、香椿树枝、地瓜秧、浒苔各自粉碎并按照配方量混合，一并倒入质量浓度3%双氧水溶液中， 60℃搅拌处理70分钟，洗涤，然后加入质量浓度5%醋酸溶液中， 50℃搅拌60分钟，洗涤，干燥至含水率为5w.t.%，得到混合物；然后将配方量的屠宰场下脚料加热处理后过滤得到混合液；最后将所述的混合物与混合液混合即得预处理产物。
松针、竹材、油桐树枝、生姜杆叶、香椿树枝、地瓜秧均为自然晾干状态。浒苔是将新鲜打捞的浒苔经洗净、晒干处理后， 120℃加热干燥3小时得到。先将屠宰场下脚料切割成块，洗净，沥干水分，然后将其与混合物一并加热至500℃，保温处理3小时即得；所述屠宰场下脚料包括动物内脏、动物尸块。混合物与混合液的混合方法为：将混合物加入混合液中， 900W超声波处理3小时。
热解反应的工艺条件为：无氧条件下， 800℃处理3分钟。
快速升温实现热解反应，升温速率为200℃/分钟。
第一部分催化裂解产物的制备条件为： 90℃催化裂解3小时。第二部分催化裂解产物的制备条件为： 600℃催化裂解4小时。
混合后处理的具体方法是：第一部分催化裂解产物为第一部分气体，第二部分催化裂解产物包括固液混合物和第二部分气体，分离固液混合物得到液体组分，将第一部分气体和第二部分气体合并冷凝得到冷凝液，最后将冷凝液与所述液体组分混合即得。
实施例3
一种利用生物质生产液体燃料的方法，利用生物质进行预处理、热解反应和催化裂解反应，即得所述的液体燃料；其中，生物质包含：松针1kg，竹材3kg，油桐树枝8 kg，生姜杆叶5kg，香椿树枝9 kg，地瓜秧12kg，浒苔25 kg，屠宰场下脚料5 kg；热解反应后产生热解气和残渣，热解气通入装有催化剂的第一反应器中进行催化裂解反应得到第一部分催化裂解产物，残渣转移至装有复合添加剂的第二反应器中进行催化裂解反应得到第二部分催化裂解产物，最后将第一部分催化裂解产物和第二部分催化裂解产物混合后处理即可；催化剂是1kg磷酸二氢铝与0.3kg氮化锆混合得到；复合添加剂是1kg二茂铁、0.5 kg氮化锆、2kg硝酸异辛酯、0.3 kg乙酰胺为原料混合研磨至平均粒径小于300μm得到。
预处理的具体方法是：先将松针、竹材、油桐树枝、生姜杆叶、香椿树枝、地瓜秧、浒苔各自粉碎并按照配方量混合，一并倒入质量浓度3%双氧水溶液中，55℃搅拌处理70分钟，洗涤，然后加入质量浓度3%醋酸溶液中， 50℃搅拌50分钟，洗涤，干燥至含水率为5w.t.%，得到混合物；然后将配方量的屠宰场下脚料加热处理后过滤得到混合液；最后将所述的混合物与混合液混合即得预处理产物。
松针、竹材、油桐树枝、生姜杆叶、香椿树枝、地瓜秧均为自然晾干状态。浒苔是将新鲜打捞的浒苔经洗净、晒干处理后，110℃加热干燥3小时得到。先将屠宰场下脚料切割成块，洗净，沥干水分，然后将其与混合物一并加热至400℃，保温处理3小时即得；所述屠宰场下脚料包括动物内脏、动物尸块。混合物与混合液的混合方法为：将混合物加入混合液中，800W超声波处理3小时。
热解反应的工艺条件为：无氧条件下，600℃处理3分钟。
快速升温实现热解反应，升温速率为150℃/分钟。
第一部分催化裂解产物的制备条件为： 90℃催化裂解2小时。第二部分催化裂解产物的制备条件为： 600℃催化裂解3小时。
混合后处理的具体方法是：第一部分催化裂解产物为第一部分气体，第二部分催化裂解产物包括固液混合物和第二部分气体，分离固液混合物得到液体组分，将第一部分气体和第二部分气体合并冷凝得到冷凝液，最后将冷凝液与所述液体组分混合即得。
实施例4
一种利用生物质生产液体燃料的方法，利用生物质进行预处理、热解反应和催化裂解反应，即得所述的液体燃料；其中，生物质包含：松针1kg，竹材4 kg，油桐树枝5 kg，生姜杆叶8 kg，香椿树枝6 kg，地瓜秧15 kg，浒苔22 kg，屠宰场下脚料8 kg；热解反应后产生热解气和残渣，热解气通入装有催化剂的第一反应器中进行催化裂解反应得到第一部分催化裂解产物，残渣转移至装有复合添加剂的第二反应器中进行催化裂解反应得到第二部分催化裂解产物，最后将第一部分催化裂解产物和第二部分催化裂解产物混合后处理即可；催化剂是1kg磷酸二氢铝与0.2kg氮化锆混合得到；复合添加剂是1kg二茂铁、0.6 kg氮化锆、1.5 kg硝酸异辛酯、0.4 kg乙酰胺为原料混合研磨至平均粒径小于300μm得到。
预处理的具体方法是：先将松针、竹材、油桐树枝、生姜杆叶、香椿树枝、地瓜秧、浒苔各自粉碎并按照配方量混合，一并倒入质量浓度2%双氧水溶液中， 60℃搅拌处理60分钟，洗涤，然后加入质量浓度5%醋酸溶液中，40℃搅拌60分钟，洗涤，干燥至含水率为4w.t.%，得到混合物；然后将配方量的屠宰场下脚料加热处理后过滤得到混合液；最后将所述的混合物与混合液混合即得预处理产物。
松针、竹材、油桐树枝、生姜杆叶、香椿树枝、地瓜秧均为自然晾干状态。浒苔是将新鲜打捞的浒苔经洗净、晒干处理后， 120℃加热干燥2小时得到。先将屠宰场下脚料切割成块，洗净，沥干水分，然后将其与混合物一并加热至500℃，保温处理2小时即得；所述屠宰场下脚料包括动物内脏、动物尸块。混合物与混合液的混合方法为：将混合物加入混合液中， 900W超声波处理2小时。
热解反应的工艺条件为：无氧条件下， 800℃处理2分钟。
快速升温实现热解反应，升温速率为200℃/分钟。
第一部分催化裂解产物的制备条件为：80℃催化裂解3小时。第二部分催化裂解产物的制备条件为：500℃催化裂解4小时。
混合后处理的具体方法是：第一部分催化裂解产物为第一部分气体，第二部分催化裂解产物包括固液混合物和第二部分气体，分离固液混合物得到液体组分，将第一部分气体和第二部分气体合并冷凝得到冷凝液，最后将冷凝液与所述液体组分混合即得。
实施例5
一种利用生物质生产液体燃料的方法，利用生物质进行预处理、热解反应和催化裂解反应，即得所述的液体燃料；其中，生物质包含：松针1kg，竹材3.5 kg，油桐树枝6 kg，生姜杆叶7 kg，香椿树枝8kg，地瓜秧13 kg，浒苔23 kg，屠宰场下脚料6 kg；热解反应后产生热解气和残渣，热解气通入装有催化剂的第一反应器中进行催化裂解反应得到第一部分催化裂解产物，残渣转移至装有复合添加剂的第二反应器中进行催化裂解反应得到第二部分催化裂解产物，最后将第一部分催化裂解产物和第二部分催化裂解产物混合后处理即可；催化剂是1kg磷酸二氢铝与0.25kg氮化锆混合得到；复合添加剂是1kg二茂铁、0.55 kg氮化锆、1.8 kg硝酸异辛酯、0.35 kg乙酰胺为原料混合研磨至平均粒径小于300μm得到。
预处理的具体方法是：先将松针、竹材、油桐树枝、生姜杆叶、香椿树枝、地瓜秧、浒苔各自粉碎并按照配方量混合，一并倒入质量浓度2.5%双氧水溶液中，58℃搅拌处理65分钟，洗涤，然后加入质量浓度4%醋酸溶液中，45℃搅拌55分钟，洗涤，干燥至含水率为4.5w.t.%，得到混合物；然后将配方量的屠宰场下脚料加热处理后过滤得到混合液；最后将所述的混合物与混合液混合即得预处理产物。
松针、竹材、油桐树枝、生姜杆叶、香椿树枝、地瓜秧均为自然晾干状态。浒苔是将新鲜打捞的浒苔经洗净、晒干处理后，115℃加热干燥2小时得到。先将屠宰场下脚料切割成块，洗净，沥干水分，然后将其与混合物一并加热至450℃，保温处理2小时即得；所述屠宰场下脚料包括动物内脏、动物尸块。混合物与混合液的混合方法为：将混合物加入混合液中，900W超声波处理3小时。
热解反应的工艺条件为：无氧条件下，700℃处理2分钟。
快速升温实现热解反应，升温速率为180℃/分钟。
第一部分催化裂解产物的制备条件为：85℃催化裂解3小时。第二部分催化裂解产物的制备条件为：550℃催化裂解4小时。
混合后处理的具体方法是：第一部分催化裂解产物为第一部分气体，第二部分催化裂解产物包括固液混合物和第二部分气体，分离固液混合物得到液体组分，将第一部分气体和第二部分气体合并冷凝得到冷凝液，最后将冷凝液与所述液体组分混合即得。
对比例1
一种利用生物质生产液体燃料的方法，利用生物质进行预处理、热解反应和催化裂解反应，即得所述的液体燃料；其中，生物质包含：松针1kg，竹材3.5 kg，油桐树枝6 kg，生姜杆叶7 kg，香椿树枝8kg，地瓜秧13 kg，屠宰场下脚料6 kg；热解反应后产生热解气和残渣，热解气通入装有催化剂的第一反应器中进行催化裂解反应得到第一部分催化裂解产物，残渣转移至装有复合添加剂的第二反应器中进行催化裂解反应得到第二部分催化裂解产物，最后将第一部分催化裂解产物和第二部分催化裂解产物混合后处理即可；催化剂是1kg磷酸二氢铝与0.25kg氮化锆混合得到；复合添加剂是1kg二茂铁、0.55 kg氮化锆、1.8kg硝酸异辛酯、0.35 kg乙酰胺为原料混合研磨至平均粒径小于300μm得到。
预处理的具体方法是：先将松针、竹材、油桐树枝、生姜杆叶、香椿树枝、地瓜秧各自粉碎并按照配方量混合，一并倒入质量浓度2.5%双氧水溶液中，58℃搅拌处理65分钟，洗涤，然后加入质量浓度4%醋酸溶液中，45℃搅拌55分钟，洗涤，干燥至含水率为4.5w.t.%，得到混合物；然后将配方量的屠宰场下脚料加热处理后过滤得到混合液；最后将所述的混合物与混合液混合即得预处理产物。
松针、竹材、油桐树枝、生姜杆叶、香椿树枝、地瓜秧均为自然晾干状态。先将屠宰场下脚料切割成块，洗净，沥干水分，然后将其与混合物一并加热至450℃，保温处理2小时即得；所述屠宰场下脚料包括动物内脏、动物尸块。混合物与混合液的混合方法为：将混合物加入混合液中， 900W超声波处理3小时。
热解反应的工艺条件为：无氧条件下，700℃处理2分钟。
快速升温实现热解反应，升温速率为180℃/分钟。
第一部分催化裂解产物的制备条件为：85℃催化裂解3小时。第二部分催化裂解产物的制备条件为：550℃催化裂解4小时。
混合后处理的具体方法是：第一部分催化裂解产物为第一部分气体，第二部分催化裂解产物包括固液混合物和第二部分气体，分离固液混合物得到液体组分，将第一部分气体和第二部分气体合并冷凝得到冷凝液，最后将冷凝液与所述液体组分混合即得。
对比例2
一种利用生物质生产液体燃料的方法，利用生物质进行预处理、热解反应和催化裂解反应，即得所述的液体燃料；其中，生物质包含：松针1kg，竹材3.5 kg，油桐树枝6 kg，生姜杆叶7 kg，香椿树枝8kg，地瓜秧13 kg，浒苔23 kg；热解反应后产生热解气和残渣，热解气通入装有催化剂的第一反应器中进行催化裂解反应得到第一部分催化裂解产物，残渣转移至装有复合添加剂的第二反应器中进行催化裂解反应得到第二部分催化裂解产物，最后将第一部分催化裂解产物和第二部分催化裂解产物混合后处理即可；催化剂是1kg磷酸二氢铝与0.25kg氮化锆混合得到；复合添加剂是1kg二茂铁、0.55 kg氮化锆、1.8 kg硝酸异辛酯、0.35 kg乙酰胺为原料混合研磨至平均粒径小于300μm得到。
预处理的具体方法是：先将松针、竹材、油桐树枝、生姜杆叶、香椿树枝、地瓜秧、浒苔各自粉碎并按照配方量混合，一并倒入质量浓度2.5%双氧水溶液中，58℃搅拌处理65分钟，洗涤，然后加入质量浓度4%醋酸溶液中，45℃搅拌55分钟，洗涤，干燥至含水率为4.5w.t.%，得到预处理产物。
松针、竹材、油桐树枝、生姜杆叶、香椿树枝、地瓜秧均为自然晾干状态。浒苔是将新鲜打捞的浒苔经洗净、晒干处理后，115℃加热干燥2小时得到。
热解反应的工艺条件为：无氧条件下，700℃处理2分钟。
快速升温实现热解反应，升温速率为180℃/分钟。
第一部分催化裂解产物的制备条件为：85℃催化裂解3小时。第二部分催化裂解产物的制备条件为：550℃催化裂解4小时。
混合后处理的具体方法是：第一部分催化裂解产物为第一部分气体，第二部分催化裂解产物包括固液混合物和第二部分气体，分离固液混合物得到液体组分，将第一部分气体和第二部分气体合并冷凝得到冷凝液，最后将冷凝液与所述液体组分混合即得。
对比例3
一种利用生物质生产液体燃料的方法，利用生物质进行预处理、热解反应和催化裂解反应，即得所述的液体燃料；其中，生物质包含：松针1kg，竹材3.5 kg，油桐树枝6 kg，生姜杆叶7 kg，香椿树枝8kg，地瓜秧13 kg，浒苔23 kg，屠宰场下脚料6 kg；热解反应后产生热解气和残渣，热解气通入装有催化剂的第一反应器中进行催化裂解反应得到第一部分催化裂解产物，残渣转移至装有复合添加剂的第二反应器中进行催化裂解反应得到第二部分催化裂解产物，最后将第一部分催化裂解产物和第二部分催化裂解产物混合后处理即可；催化剂是氮化锆；复合添加剂是1kg二茂铁、0.55 kg氮化锆、1.8 kg硝酸异辛酯、0.35kg乙酰胺为原料混合研磨至平均粒径小于300μm得到。
预处理的具体方法是：先将松针、竹材、油桐树枝、生姜杆叶、香椿树枝、地瓜秧、浒苔各自粉碎并按照配方量混合，一并倒入质量浓度2.5%双氧水溶液中，58℃搅拌处理65分钟，洗涤，然后加入质量浓度4%醋酸溶液中，45℃搅拌55分钟，洗涤，干燥至含水率为4.5w.t.%，得到混合物；然后将配方量的屠宰场下脚料加热处理后过滤得到混合液；最后将所述的混合物与混合液混合即得预处理产物。
松针、竹材、油桐树枝、生姜杆叶、香椿树枝、地瓜秧均为自然晾干状态。浒苔是将新鲜打捞的浒苔经洗净、晒干处理后，115℃加热干燥2小时得到。先将屠宰场下脚料切割成块，洗净，沥干水分，然后将其与混合物一并加热至450℃，保温处理2小时即得；所述屠宰场下脚料包括动物内脏、动物尸块。混合物与混合液的混合方法为：将混合物加入混合液中，900W超声波处理3小时。
热解反应的工艺条件为：无氧条件下，700℃处理2分钟。
快速升温实现热解反应，升温速率为180℃/分钟。
第一部分催化裂解产物的制备条件为：85℃催化裂解3小时。第二部分催化裂解产物的制备条件为：550℃催化裂解4小时。
混合后处理的具体方法是：第一部分催化裂解产物为第一部分气体，第二部分催化裂解产物包括固液混合物和第二部分气体，分离固液混合物得到液体组分，将第一部分气体和第二部分气体合并冷凝得到冷凝液，最后将冷凝液与所述液体组分混合即得。
对比例4
一种利用生物质生产液体燃料的方法，利用生物质进行预处理、热解反应和催化裂解反应，即得所述的液体燃料；其中，生物质包含：松针1kg，竹材3.5 kg，油桐树枝6 kg，生姜杆叶7 kg，香椿树枝8kg，地瓜秧13 kg，浒苔23 kg，屠宰场下脚料6 kg；热解反应后产生热解气和残渣，热解气通入装有催化剂的第一反应器中进行催化裂解反应得到第一部分催化裂解产物，残渣转移至装有复合添加剂的第二反应器中进行催化裂解反应得到第二部分催化裂解产物，最后将第一部分催化裂解产物和第二部分催化裂解产物混合后处理即可；催化剂是1kg磷酸二氢铝与0.25kg氮化锆混合得到；复合添加剂是1kg二茂铁、0.55 kg氮化锆、1.8 kg硝酸异辛酯为原料混合研磨至平均粒径小于300μm得到。
预处理的具体方法是：先将松针、竹材、油桐树枝、生姜杆叶、香椿树枝、地瓜秧、浒苔各自粉碎并按照配方量混合，一并倒入质量浓度2.5%双氧水溶液中，58℃搅拌处理65分钟，洗涤，然后加入质量浓度4%醋酸溶液中，45℃搅拌55分钟，洗涤，干燥至含水率为4.5w.t.%，得到混合物；然后将配方量的屠宰场下脚料加热处理后过滤得到混合液；最后将所述的混合物与混合液混合即得预处理产物。
松针、竹材、油桐树枝、生姜杆叶、香椿树枝、地瓜秧均为自然晾干状态。浒苔是将新鲜打捞的浒苔经洗净、晒干处理后，115℃加热干燥2小时得到。先将屠宰场下脚料切割成块，洗净，沥干水分，然后将其与混合物一并加热至450℃，保温处理2小时即得；所述屠宰场下脚料包括动物内脏、动物尸块。混合物与混合液的混合方法为：将混合物加入混合液中，900W超声波处理3小时。
热解反应的工艺条件为：无氧条件下，700℃处理2分钟。
快速升温实现热解反应，升温速率为180℃/分钟。
第一部分催化裂解产物的制备条件为：85℃催化裂解3小时。第二部分催化裂解产物的制备条件为：550℃催化裂解4小时。
混合后处理的具体方法是：第一部分催化裂解产物为第一部分气体，第二部分催化裂解产物包括固液混合物和第二部分气体，分离固液混合物得到液体组分，将第一部分气体和第二部分气体合并冷凝得到冷凝液，最后将冷凝液与所述液体组分混合即得。
试验例
考察实施例1～5以及对比例1～4的方法的生物质转化率，以及所得液体燃料的含氧量、热值、灰分，结果见表1。
生物质转化率以及生物质液体燃料油产率的计算公式如下：
生物质转化率=【生物质原料总质量（干基）-反应后的固体残渣总质量（干基）】×100%/生物质原料总质量（干基）；
生物质液体燃料油的产率=生物质液体燃料油的总质量×100%/生物质原料总质量（干基）；
其中的生物质原料总质量（干基）指的是去除水分之后的干的生物质原料的质量；反应后的固体残渣总质量（干基）是指去除液体部分后所残留的干的固体残渣的质量。
表1.结果考察
| 生物质转化率（%） | 含氧值（%） | 热值（MJ/kg） | 灰分（%） | |
| 实施例1 | 88 | 6.8 | 40.9 | ≤2.8 |
| 实施例2 | 88 | 6.9 | 40.8 | ≤2.8 |
| 实施例3 | 89 | 6.6 | 40.9 | ≤2.7 |
| 实施例4 | 88 | 6.6 | 40.9 | ≤2.8 |
| 实施例5 | 90 | 6.5 | 41 | ≤2.6 |
| 对比例1 | 80 | 9.8 | 22.7 | 22.6 |
| 对比例2 | 81 | 9.3 | 26.4 | 26.5 |
| 对比例3 | 70 | 8.3 | 33.1 | 11.1 |
| 对比例4 | 70 | 8.2 | 31.2 | 12.7 |
由表1可知，实施例1～3的生物质转化率高，所得液体燃料的含氧量低且热值较高，灰分低，具有较好的燃烧品质，对比例1略去生物质中的浒苔，对比例2略去生物质中的屠宰场下脚料，燃烧品质明显变差，生物质转化率变低，说明本发明的生物质原料在热解反应和催化裂解反应过程中具有内部优化调整作用，协同提高产品的燃烧品质；对比例3的催化剂为氮化锆，对比例4的添加剂为二茂铁、氮化锆、硝酸异辛酯混合制成，生物质转化率明显变低，所得产品的燃烧性能也变差，说明催化剂和添加剂的选择直接决定了催化裂解效果（包括转化率和品质）。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种利用生物质生产液体燃料的方法，利用生物质进行预处理、热解反应和催化裂解反应，得到所述的液体燃料；其特征在于，以重量份计，所述生物质包含：松针1份，竹材3～4份，油桐树枝5～8份，生姜杆叶5～8份，香椿树枝6～9份，地瓜秧12～15份，浒苔22～25份，屠宰场下脚料5～8份；热解反应后产生热解气和残渣，热解气通入装有催化剂的第一反应器中进行催化裂解反应得到第一部分催化裂解产物，残渣转移至装有复合添加剂的第二反应器中进行催化裂解反应得到第二部分催化裂解产物，最后将第一部分催化裂解产物和第二部分催化裂解产物混合后处理即可；催化剂是磷酸二氢铝与氮化锆按照质量比1：0.2～0 .3混合得到；复合添加剂是以质量比1：0.5～0 .6：1.5～2：0.3～0 .4的二茂铁、氮化锆、硝酸异辛酯、乙酰胺为原料混合研磨至平均粒径小于300μm得到；
其中，预处理的具体方法是：先将松针、竹材、油 桐树枝、生姜杆叶、香椿树枝、地瓜秧、浒苔各自粉碎并按照配方量混合，一并倒入质量浓度 2～3%双氧水溶液中，55～60℃搅拌处理60～70分钟，洗涤，然后加入质量浓度3～5%醋酸溶液中，40～50℃搅拌50～60分钟，洗涤，干燥至含水率为4～5wt%，得到混合物；然后将配方量的屠宰场下脚料加热处理后过滤得到混合液；最后将所述的混合物与混合液混合即得预处理产物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，浒苔是将新鲜打捞的浒苔经洗净、晒干处理后，110～120℃加热干燥2～3小时得到。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，混合物与混合液的混合方法为：将混合物加入混合液中，800～900W超声波处理2～3小时。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，热解反应的工艺条件为：无氧条件下，600～800℃处理2～3分钟。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，快速升温实现热解反应，升温速率为150～200℃/分钟。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一部分催化裂解产物的制备条件为：80～90℃催化裂解2～3小时。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第二部分催化裂解产物的制备条件为：500～600℃催化裂解3～4小时。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，混合后处理的具体方法是：第一部分催化裂解产物为第一部分气体，第二部分催化裂解产物包括固液混合物和第二部分气体，分离固液混合物得到液体组分，将第一部分气体和第二部分气体合并冷凝得到冷凝液，最后将冷凝液与所述液体组分混合即得。
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