RU2733394C1 - Method of producing liquid hydrocarbon fuel from plant biomass - Google Patents

Method of producing liquid hydrocarbon fuel from plant biomass Download PDF

Info

Publication number
RU2733394C1
RU2733394C1 RU2020112620A RU2020112620A RU2733394C1 RU 2733394 C1 RU2733394 C1 RU 2733394C1 RU 2020112620 A RU2020112620 A RU 2020112620A RU 2020112620 A RU2020112620 A RU 2020112620A RU 2733394 C1 RU2733394 C1 RU 2733394C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chemical formula
aqueous solution
heteropolyacid
reduced form
heteropoly acid
Prior art date
Application number
RU2020112620A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Арнольдович Винокуров
Михаил Павлович Крестовников
Софья Сергеевна Красноштанова
Александра Евгеньевна Киселёва
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина"
Priority to RU2020112620A priority Critical patent/RU2733394C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2733394C1 publication Critical patent/RU2733394C1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/02—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by distillation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/02—Liquid carbonaceous fuels essentially based on components consisting of carbon, hydrogen, and oxygen only

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention describes a method of producing liquid hydrocarbon fuel from plant biomass involving using 2–18 tungsten heteropolyacid having a chemical formula H6[P2W18O62] and a liquid hydrocarbon solvent, characterized in that a galvanic bath is filled with 10–40 % aqueous solution of a heteropolyacid in an oxidised form, having a chemical formula H6[P2W18O62], after which graphite electrodes are lowered into the bath, which are connected to a DC voltage source, and at potential difference between cathode and anode of 2–4.5 V under action of direct current, process of reduction of heteropolyanion complex [P2W18O62]6- to [P2W18O62]24-, obtained aqueous solution of a heteropolyacid in a reduced form of formula H24[P2W18O62] is supplied batchwise into a reactor, in which plant biomass and hydrocarbon solvent are then loaded at weight ratio of "hydrocarbon solvent : plant biomass" in terms of dry substance with water content of not more than 10 wt%. is "1:2–4", then, reactor is heated to temperature of 60–95 °C and processing plant biomass until termination of gas phase separation containing a mixture of hydrogen and carbon monoxide, and termination of solution clarification with addition of a portion of a heteropolyacid with reduced form, after which formed mixture is cooled to temperature of 30–40 °C and subjected to filtration and decantation to obtain a liquid hydrocarbon phase aqueous solution of a heteropolyacid of reduced form, having chemical formula H24[P2W18O62], and solid phase, then solid phase is recycled, and aqueous solution of heteropoly acid in reduced form, having chemical formula H24[P2W18O62], is directed to oxidation with air oxygen to form an aqueous solution of a heteropolyacid in an oxidised form, having a chemical formula H6[P2W18O62], which is returned to galvanic bath, and liquid hydrocarbon phase is subjected to fractional distillation with separation of hydrocarbon solvent, which is returned to reactor, and target liquid hydrocarbon fuel, wherein the process of processing plant biomass into the hydrocarbon emulsion is controlled by changing the color of the emulsion, indicating the prevalence of the aqueous heteropolyacid solution in the reduced form, having chemical formula H24[P2W18O62], blue color or aqueous solution of heteropolyacid in oxidised form, having chemical formula H6[P2W18O62], light green color, and in case of prevalence of the latter, additional portion of aqueous solution of heteropolyacid in reduced form, having chemical formula H6[P2W18O62], is introduced into reactor from galvanic bath, and the process is continued until achieving a stable blue color indicating the end of the processing process.
EFFECT: technical result consists in providing in a single process chain of processes of destruction and conversion of hemicellulose, lignins and cellulose with current control of the dynamics of the process of processing plant biomass.
1 cl, 1 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к способам получения жидкого углеводородного биотоплива из биомассы растительного происхождения.The invention relates to methods for producing liquid hydrocarbon biofuel from biomass of plant origin.

Данное изобретение может быть использовано для получения керосина, дизельного моторного и светлого печного топлива, где в качестве биомассы растительного происхождения могут быть использованы, в частности, древесные отходы или растительные отходы сельского хозяйства, например, солома, ботва и другие.This invention can be used to obtain kerosene, diesel engine and light heating oil, where as biomass of plant origin can be used, in particular, wood waste or vegetable waste from agriculture, for example, straw, tops and others.

В связи с постоянным снижением запасов нефти и парниковым эффектом, возникающим в результате сжигания ископаемого топлива, во всем мире наблюдается высокий уровень потребности в источниках энергии на основе воспроизводимого сырья.Due to the constant decline in oil reserves and the greenhouse effect resulting from the burning of fossil fuels, there is a high level of demand for energy sources based on renewable raw materials worldwide.

Известна работа по получению жидкого углеводородного топлива из древесных опилок с помощью пучка ускоренных электронов (1. «Радиолиз древесины: некоторые аспекты получения жидкого топлива», Пономарев А.В., Цивадзе А.Ю. Институт физической химии и электроники им. А.Н. Фрумкина Российской Академии наук, Москва, том 424, номер 1, год 2009, стр. 57-60, Журнал «ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК» / Издательство / ISSN: 0869-5652).Known work on obtaining liquid hydrocarbon fuel from sawdust using a beam of accelerated electrons (1. "Radiolysis of wood: some aspects of obtaining liquid fuel", AV Ponomarev, A.Yu. Tsivadze Institute of Physical Chemistry and Electronics named after A.N. Frumkin of the Russian Academy of Sciences, Moscow, volume 424, number 1, year 2009, pp. 57-60, Journal "REPORTS OF THE ACADEMY OF SCIENCES" / Publishing house / ISSN: 0869-5652).

Сырьем для получения жидкого углеводородного топлива послужили лигнин и целлюлоза - основные компоненты древесины. Фактически, несложный процесс получения жидкого топлива проходит в две стадии. Вначале проводят сухую перегонку древесины без доступа воздуха. Пучком ускоренных электронов нагревают хорошо высушенные опилки до 400-450°С в потоке метана или пропан-бутановой смеси. Под воздействием энергии ионизирующего излучения лигнин и целлюлоза распадаются. Затем парообразные продукты радиолиза охлаждают и конденсируют в водяном холодильнике при 15°С.Lignin and cellulose, the main components of wood, were used as raw materials for obtaining liquid hydrocarbon fuel. In fact, the simple process of obtaining liquid fuel takes place in two stages. First, dry distillation of wood is carried out without air access. Well-dried sawdust is heated with a beam of accelerated electrons to 400-450 ° C in a flow of methane or a propane-butane mixture. Lignin and cellulose decompose under the influence of the energy of ionizing radiation. Then the vaporous products of radiolysis are cooled and condensed in a water cooler at 15 ° C.

При таком способе получения продукты сухой перегонки, в зависимости от породы древесины, содержат от нескольких процентов до четверти ароматических компонентов, образованных при разложении лигнина и главных продуктов радиолиза целлюлозы - фуранов, альдегидов, алкилкетонов и карбоновых кислот.With this method of obtaining the products of dry distillation, depending on the type of wood, contain from several percent to a quarter of aromatic components formed during the decomposition of lignin and the main products of cellulose radiolysis - furans, aldehydes, alkyl ketones and carboxylic acids.

Авторы утверждают, что данный способ с использованием радиолиза, позволяет получить из сосны, ели, березы или осины до 15 кг/кВт⋅ч органической жидкости. Выход полезного продукта достигает 55-65% от массы облучаемой древесины.The authors argue that this method using radiolysis makes it possible to obtain up to 15 kg / kWh of organic liquid from pine, spruce, birch or aspen. The yield of a useful product reaches 55-65% of the mass of the irradiated wood.

Также авторы утверждают, что при таком способе не образуется вода. Однако, древесные отходы, как правило, содержат большое количество воды, которая будет препятствовать радиолизу. Следовательно, перед процессом необходимо провести сушку с большими затратами энергии.Also, the authors argue that this method does not form water. However, wood waste usually contains a large amount of water, which will inhibit radiolysis. Therefore, before the process, it is necessary to carry out drying with a large expenditure of energy.

В работе авторами также не указано какая эффективность достигается при переработке других сортов деревьев и других отходов.In the work, the authors also do not indicate what efficiency is achieved when processing other varieties of trees and other waste.

Главный недостаток данного способа заключается в необходимости использования при осуществлении процесса метановой или пропан-бутановой атмосферы, в которой продукты сухой перегонки превращаются в циклические и ациклические алканы, производные тетрагидрофурана, алифатические спирты и простые эфиры, вследствие чего происходит достаточно большой расход полезных горючих газов.The main disadvantage of this method is the need to use a methane or propane-butane atmosphere in the process, in which the products of dry distillation are converted into cyclic and acyclic alkanes, tetrahydrofuran derivatives, aliphatic alcohols and ethers, as a result of which there is a fairly large consumption of useful combustible gases.

Известен способ получения жидкого топлива из биомассы растительного происхождения с использованием гетерополикислот, в том числе, гетерополикислоты Н6[P2W18О62] (RU 2542990, 2015).A known method of producing liquid fuel from biomass of plant origin using heteropolyacids, including heteropolyacids H 6 [P 2 W 18 O 62 ] (RU 2542990, 2015).

Указанный способ заключается в проведении ряда стадий конверсий биомассы растительного происхождения, таких как переработка биомассы в углеводы, превращение углеводов, таких как сахара, в неоксигенированные углеводороды, проведение процессов с образованием и извлечением водорастворимых оксигенирированных углеводородов, проведение каталитической реакции в жидкой и/или паровой фазе между оксигенированным углеводородом и водородом в присутствии катализатора деоксигенирования для получения оксигената с последующим получением из указанных углеводородов композиций жидкого топлива с использованием катализаторов, в которых в качестве носителя используют вышеуказанные гетерополикислоты.The specified method consists in carrying out a number of stages of conversions of biomass of plant origin, such as processing biomass into carbohydrates, converting carbohydrates such as sugars into non-oxygenated hydrocarbons, carrying out processes with the formation and extraction of water-soluble oxygenated hydrocarbons, carrying out a catalytic reaction in the liquid and / or vapor phase between an oxygenated hydrocarbon and hydrogen in the presence of a deoxygenation catalyst to obtain an oxygenate, followed by the production of liquid fuel compositions from said hydrocarbons using catalysts in which the aforementioned heteropolyacids are used as a carrier.

Изобретение касается, в частности, композиции жидкого топлива, содержащей, по меньшей мере, один компонент топлива и от 0,1% (об.) до 99,5% (об.) фракции перегонки компонента, содержащего, по меньшей мере, одно С4+ соединение, произведенное из растворимого в воде оксигенированного углеводорода. Способ включает подачу воды и растворимого в воде оксигенированного углеводорода, включающего C1+O1+ углеводород, в водной жидкой фазе и/или паровой фазе, подачу водорода, проведение каталитической реакции в жидкой и/или паровой фазе между оксигенированным углеводородом и водорода в присутствии катализатора при температуре и давлении процесса. деоксигенирования для получения оксигената, содержащего в реакционном потоке C1+O1-3 углеводород и проведение каталитической реакции в жидкой и/или паровой фазе для оксигената в присутствии катализатора конденсации при температуре и давлении процесса конденсации для получения С4+ соединения, где С4+ соединение включает представителя, выбираемого из группы, состоящей из С4+ спирта, С4+ С4+ кетона, С4+ алкана, С4+ алкена, С5+ циклоалкана, С5+циклоалкена, арила, конденсированного арила и их смеси. Изобретение также касается композиции бензина, композиции дизельного топлива, композиции керосина, и способов их получения.The invention relates, in particular, to a liquid fuel composition containing at least one fuel component and from 0.1% (vol.) To 99.5% (vol.) Of the distillation fraction of the component containing at least one C 4+ compound made from water-soluble oxygenated hydrocarbon. The method includes supplying water and a water-soluble oxygenated hydrocarbon, including a C 1+ O 1+ hydrocarbon, in an aqueous liquid phase and / or vapor phase, supplying hydrogen, conducting a catalytic reaction in a liquid and / or vapor phase between an oxygenated hydrocarbon and hydrogen in the presence of catalyst at the temperature and pressure of the process. deoxygenation to obtain an oxygenate containing a C 1+ O 1-3 hydrocarbon in the reaction stream and conduct a catalytic reaction in the liquid and / or vapor phase for the oxygenate in the presence of a condensation catalyst at the temperature and pressure of the condensation process to obtain a C 4+ compound, where C 4 + the compound includes a representative selected from the group consisting of C 4+ alcohol, C 4+ C 4+ ketone, C 4+ alkane, C 4+ alkene, C 5+ cycloalkane, C 5+ cycloalkene, aryl, condensed aryl and their mixtures. The invention also relates to a gasoline composition, a diesel fuel composition, a kerosene composition, and methods for their preparation.

Недостатки известного способа заключаются в многостадийной и технически сложной технологии его проведения, приводящее, в частности, к чрезмерным энергозатратам, а также в использовании дорогостоящего энергоносителя - водорода.The disadvantages of the known method lie in the multistage and technically complex technology of its implementation, leading, in particular, to excessive energy consumption, as well as in the use of an expensive energy carrier - hydrogen.

Известен способ получения метана и его производных (RU 2218320, 2003).A known method for producing methane and its derivatives (RU 2218320, 2003).

Сущность метода заключается в том, что 10-80-ный % водный раствор гетерополикислоты 2-18 ряда, имеющий химическую формулу H6[P2W18O62], нагревают до температуры 70-140 С°, после чего в раствор погружают свинцовую или медную пластину и выжидают 3-15 минут до начала процесса восстановления анионного комплекса [P2W18O62]6-, после чего через раствор при давлении 700-800 мм pт.ст. пропускают газовую смесь с концентрацией углекислого газа не более 60 об. % и концентрацией кислорода не менее 5 об. % до получения одного из насыщенных углеводородов.The essence of the method lies in the fact that 10-80%-th aqueous heteropolyacid number 2-18 having the chemical formula H 6 [P 2 W 18 O 62], is heated to a temperature of 70-140 C °, then immersed in a solution of lead or a copper plate and wait 3-15 minutes before the start of the reduction of the anionic complex [P 2 W 18 O 62 ] 6- , then through the solution at a pressure of 700-800 mm Hg. pass a gas mixture with a carbon dioxide concentration of not more than 60 vol. % and oxygen concentration of at least 5 vol. % to obtain one of the saturated hydrocarbons.

Данный способ относится к способам получения метана и его производных, где в качестве основного сырья используется углекислый газ. В данном способе используется тот же самый активный компонент гетерополикислота 2-18 ряда, имеющий формулу H6[P2W18O62], и схожий механизм взаимодействия с патентуемым изобретением.This method relates to methods for producing methane and its derivatives, where carbon dioxide is used as the main raw material. This method uses the same active component heteropoly acid series 2-18 having the formula H 6 [P 2 W 18 O 62 ], and a similar interaction mechanism with the patent invention.

Одним из наиболее близких к предлагаемому изобретению является способ пиролиза древесины (SU 386450, 1973).One of the closest to the proposed invention is a method for pyrolysis of wood (SU 386450, 1973).

Сущность способа состоит в нагреве древесины (в виде опилок, щепы, чурок, шайб или кусков бревна длиной 200-300 мм) в жидкой среде керосина до температуры 278°С. При этом до 220°С вместе с керосином отгоняется вода с ничтожной примесью продуктов пиролиза и после 220°С до 275°С отгоняется крепкая жижка, в которой содержится около 50% ценных продуктов (кислоты, растворители, смола). При 275°С из реторты сливается керосин и остатки его отдуваются из древесины с водяным паром. В полученной бурой древесине оказываются разрушенными только гемицеллюлозы, а целлюлоза и лигнин остаются почти не разрушенными. Гемицеллюлозы являются наименее ценной частью в древесине при переработке ее на целлюлозу или путем гидролиза, но являются главным источником, при получении кислот путем пиролиза. Оставшаяся после обработки бурая древесина, является облагороженным высококалорийным (до 5000 кал/кг) и негигроскопичным топливом с влажностью около 5-7%. Бурая древесина является также ценным сырьем для переработки путем сухой перегонки с получением битового газа, кислот, смолы и спиртов для целей газификации при значительно повышенном КПД для газогенераторов, а также может быть использована и для других целей.The essence of the method consists in heating wood (in the form of sawdust, wood chips, chocks, washers or pieces of logs 200-300 mm long) in a liquid kerosene medium to a temperature of 278 ° C. At the same time, up to 220 ° C, water with an insignificant admixture of pyrolysis products is distilled off together with kerosene, and after 220 ° C to 275 ° C a strong liquid is distilled off, which contains about 50% of valuable products (acids, solvents, resin). At 275 ° C kerosene is drained from the retort and its residues are blown out of the wood with water vapor. In the resulting brown wood, only hemicelluloses are destroyed, while cellulose and lignin remain almost undestroyed. Hemicelluloses are the least valuable part in wood when processed into cellulose or by hydrolysis, but are the main source when obtaining acids by pyrolysis. The brown wood remaining after processing is a refined high-calorie (up to 5000 cal / kg) and non-hygroscopic fuel with a moisture content of about 5-7%. Brown wood is also a valuable raw material for processing by dry distillation to obtain bit gas, acids, tar and alcohols for gasification purposes with significantly increased efficiency for gas generators, and can also be used for other purposes.

Данный способ целенаправлен на получение газообразного топлива в виде бытового газа и для других ценных продуктов, но не предназначен для получения жидких углеводородных топлив.This method is aimed at obtaining gaseous fuels in the form of household gas and for other valuable products, but is not intended for obtaining liquid hydrocarbon fuels.

Еще одним из наиболее близких к патентуемому изобретению является способ получения жидких органических топлив из углекислого газа, окиси углерода и воды (RU 2582125, 2016).Another of the closest to the patented invention is a method for producing liquid organic fuels from carbon dioxide, carbon monoxide and water (RU 2582125, 2016).

Изобретение раскрывает способ получения жидких органических топлив из углекислого газа окиси углерода и воды, включающий использование гетерополикислоты 2-18 ряда, имеющей химическую формулу H6[P2W18O]62, где степень окисления вольфрама составляет +6, которую облучают в присутствии железных и цинковых пластин при температуре минус 5 - плюс 50°С электромагнитным излучением в диапазоне длин волн от 3⋅105 до 10-2 нм и короче с целью изменения степени окисления вольфрама от +6 до +3 и +2, после чего водный раствор обеих гетерополикислот поступает непосредственно на синтез органического жидкого топлива, где в присутствии хромовых и никелевых стружек при температуре от +10 до +70°С происходит образования жидкого - органического топлива с одновременным окислением анионных комплексов гетерополикислот до окисленного состояния, в ходе чего образуется водный раствор гетерополикислоты, имеющей химическую формулу H6[P2W18O62], после чего полученная смесь поступает в емкость для декантации, где происходит разделение жидкого топлива и водного раствора гетерополикислоты, которая опять может быть использована для синтеза. Технический результат заключается в получении жидких органических топлив из углекислого газа, окиси углерода и воды при более низких температурах с использованием различных внешних источников энергии в виде электромагнитного излучения.The invention discloses a method for producing liquid organic fuels from carbon dioxide, carbon monoxide and water, including the use of a heteropolyacid of the 2-18 series having the chemical formula H 6 [P 2 W 18 O] 62 , where the oxidation state of tungsten is +6, which is irradiated in the presence of iron and zinc plates at a temperature of minus 5 - plus 50 ° C by electromagnetic radiation in the wavelength range from 3⋅10 5 to 10 -2 nm and shorter in order to change the oxidation state of tungsten from +6 to +3 and +2, after which an aqueous solution of both heteropoly acids goes directly to the synthesis of organic liquid fuel, where, in the presence of chromium and nickel shavings at temperatures from +10 to + 70 ° C, a liquid organic fuel is formed with the simultaneous oxidation of anionic complexes of heteropoly acids to an oxidized state, during which an aqueous solution of heteropoly acid is formed , having the chemical formula H 6 [P 2 W 18 O 62 ], after which the resulting mixture enters the container for de station, where the separation of liquid fuel and an aqueous solution of a heteropoly acid occurs, which can again be used for synthesis. The technical result consists in obtaining liquid organic fuels from carbon dioxide, carbon monoxide and water at lower temperatures using various external energy sources in the form of electromagnetic radiation.

В данном способе в качестве основного сырья используется углекислый газ и окись углерода. Также в данном способе, как и в способе получения метана и его производных, используется тот же самый активный компонент гетерополикислота 2-18 ряда, имеющий формулу H6[P2W18O62], и схожий механизм взаимодействия с патентуемым изобретением.In this method, carbon dioxide and carbon monoxide are used as the main raw materials. Also in this method, as in the method for producing methane and its derivatives, the same active component heteropolyacid of the 2-18 series, having the formula H 6 [P 2 W 18 O 62 ], and a similar interaction mechanism with the patented invention are used.

Техническая задача настоящего изобретения заключается в упрощении способа получения жидкого углеводородного топлива из биомассы растительного происхождения.The technical problem of the present invention is to simplify the method for producing liquid hydrocarbon fuel from biomass of plant origin.

Сущность патентуемого способа заключается в одновременном протекании двух основных технологических процессов переработки биомассы растительного происхождения в жидкое углеводородное топливо с побочным получением газообразной смеси, состоящей из монооксида углерода и водорода.The essence of the patented method lies in the simultaneous flow of two main technological processes for the processing of biomass of plant origin into liquid hydrocarbon fuel with the secondary production of a gaseous mixture consisting of carbon monoxide and hydrogen.

Первый технологический процесс заключается в нагреве биомассы растительного происхождения в средне углеводородов, таких как гексан, гептан или легкие бензины, последние, проникая внутрь клеток древесины, в первую очередь, разрушают гемицеллюлозу и частично лигнины, оставляя нетронутыми целлюлозу.The first technological process consists in heating biomass of plant origin in medium hydrocarbons, such as hexane, heptane or light gasolines, the latter, penetrating into the wood cells, first of all, destroy hemicellulose and partly lignins, leaving cellulose intact.

Второй технологический процесс заключается в переработке целлюлозы. Данная задача решается за счет использования вольфрамовой гетерополикислоты 2-18 ряда, имеющей химическую формулу в нормальном окисленном состоянии H6[P2W18О62].The second technological process is cellulose processing. This problem is solved by using a tungsten heteropoly acid series 2-18 having a chemical formula in the normal oxidized state H 6 [P 2 W 18 About 62 ].

Процесс взаимодействия гетерополикислоты с целлюлозой можно выразить с помощью следующих химических реакций.The process of interaction of a heteropoly acid with cellulose can be expressed using the following chemical reactions.

Сначала при помощи электрического тока на катоде образуется восстановленная форма гетерополикислоты;First, a reduced form of the heteropoly acid is formed at the cathode using an electric current;

электрический токelectricity

Figure 00000001
Figure 00000001

Далее восстановленная форма гетерополикислоты при нагревании взаимодействует с целлюлозой с образованием жидких углеводородов, а также смеси, состоящей из монооксида углерода и водорода.Further, the reduced form of the heteropoly acid reacts with cellulose upon heating to form liquid hydrocarbons, as well as a mixture of carbon monoxide and hydrogen.

Figure 00000002
Figure 00000002

Достигаемый технический результат заключается в обеспечении проведения в единой технологической цепи одновременно процессов разрушения и преобразования гемицеллюлозы, лигнинов и целлюлозы, с текущим контролем динамики протекания процесса переработки биомассы растительного происхождения.The achieved technical result consists in ensuring that the processes of destruction and transformation of hemicellulose, lignins and cellulose are carried out simultaneously in a single technological chain, with the current control of the dynamics of the course of the processing of biomass of plant origin.

Описываемый способ проводят следующим образом.The described method is carried out as follows.

В качестве основных реагентов для проведения способа используют:The following are used as the main reagents for carrying out the method:

- гетерополикислоту 2-18 ряда, имеющую химическую формулу H6[P2W18О62];- heteropoly acid series 2-18 having the chemical formula H 6 [P 2 W 18 About 62 ];

- углеводородный растворитель, в качестве которого возможно использовать такие жидкие углеводороды, как гексан/гептан или бензин.- a hydrocarbon solvent, as which it is possible to use such liquid hydrocarbons as hexane / heptane or gasoline.

На представленном чертеже показана принципиальная технологическая схема патентуемого способа.The presented drawing shows a schematic flow diagram of the patented method.

Предварительно в гальваническую ванну 1 заливают 10-40% водный раствор гетерополикислоты в окисленной форме, имеющей химическую формулу H6[P2W18О62]. Далее в ванну опускают графитовые электроды, которые подключают к источнику напряжения постоянного тока 2. После чего, при разности потенциалов 2-4,5 В между катодом 3 и анодом 4 под действием постоянного электрического тока на катоде 3 происходит восстановление анионного комплекса [P2W18О62]6- до [P2W18O62]24-. Далее, с помощью трубки 5 отбирают порцию образованного водного раствора гетерополикислоты в восстановленной форме, имеющей химическую формулу H24[P2W18О62], и с помощью насоса 6 перекачивают ее в реактор 7, который может быть выполнен из стекла, керамики, кварца или нержавеющей стали. После подачи порции указанного водного раствора гетерополикислоты в реактор по линии 8 загружают измельченную биомассу растительного происхождения и по линии 9 заливают углеводородный растворитель, в качестве которого может быть использован, в частности, гексан, гептан, бензин или их смесь в любых соотношениях, причем массовое соотношение «углеводородный растворитель : биомасса растительного происхождения» в пересчете на сухое вещество с содержанием воды не более 10% масс, составляет «1:2-4». Далее реактор нагревают до температуры 60-95°С и при перемешивании содержимого реактора с помощью мешалки 10 проводят непосредственно процесс переработки биомассы растительного происхождения в углеводородную эмульсию, периодически добавляя в реактор раствор гетерополикислоты восстановленной формы и контролируют процесс переработки по изменению цвета раствора. Синий цвет раствора свидетельствует о преобладании гетерополианиона восстановленной формы [P2W18О62]24-, а светло-зеленый цвет свидетельствует о преобладании гетерополианиона окисленной формы [P2W18О62]6-. Во время проведения процесса, если, раствор начинает светлеть, в реактор добавляют порцию гетерополикислоты восстановленной формы. Также в ходе процесса, согласно химическому уравнению (2), происходит выделение газа, представляющего собой смесь водорода и монооксида углерода, которую отводят из реактора по линии 11 и которая может быть использована для других технологических нужд.Previously, a 10-40% aqueous solution of heteropoly acid in oxidized form having the chemical formula H 6 [P 2 W 18 O 62 ] is poured into the galvanic bath 1. Next, graphite electrodes are lowered into the bath, which are connected to a DC voltage source 2. After that, with a potential difference of 2-4.5 V between cathode 3 and anode 4, under the action of a direct electric current at cathode 3, the anionic complex [P 2 W 18 O 62 ] 6- to [P 2 W 18 O 62 ] 24- . Next, using a tube 5, a portion of the formed aqueous solution of heteropoly acid in a reduced form having the chemical formula H 24 [P 2 W 18 O 62 ] is taken, and by means of a pump 6 it is pumped into a reactor 7, which can be made of glass, ceramics, quartz or stainless steel. After feeding a portion of the specified aqueous solution of heteropoly acid into the reactor through line 8, the crushed biomass of plant origin is loaded and a hydrocarbon solvent is poured through line 9, which can be used, in particular, hexane, heptane, gasoline or their mixture in any ratios, and the mass ratio "Hydrocarbon solvent: biomass of plant origin" in terms of dry matter with a water content of not more than 10% of the mass, is "1: 2-4". Next, the reactor is heated to a temperature of 60-95 ° C and while stirring the contents of the reactor using a stirrer 10, the process of processing biomass of plant origin into a hydrocarbon emulsion is carried out, periodically adding a solution of a reduced form of heteropolyacid to the reactor and controlling the processing process by changing the color of the solution. The blue color of the solution indicates the predominance of the heteropolyanion of the reduced form [P 2 W 18 O 62 ] 24- , while the light green color indicates the predominance of the heteropolyanion of the oxidized form [P 2 W 18 O 62 ] 6- . During the process, if the solution begins to brighten, a portion of the reduced form of the heteropoly acid is added to the reactor. Also, during the process, according to the chemical equation (2), a gas is evolved, which is a mixture of hydrogen and carbon monoxide, which is removed from the reactor through line 11 and which can be used for other technological needs.

Процесс переработки прекращают после того, как раствор в реакторе перестает светлеть и прекратится выделение газа, что свидетельствует о наличии избытка гетерополикислоты восстановленной формы и о прекращении реакции взаимодействия целлюлозы с гетерополикислотой. После этого выключают мешалку и прекращают нагрев, дав раствору остыть до температуры 30-40°С. Далее полученную смесь, состоящую из водного раствора восстановленной формы гетерополикислоты, жидких углеводородов, и остатков непрореагировавшей биомассы, по линии 12 перегружают в устройство для фильтрации и декантации смеси 13. После окончания процесса фильтрования отфильтрованную твердую фазу по линии 14 направляют в установку 15 для утилизации данной фазы. Утилизацию возможно проводить путем термической обработки, например, путем сжигания, методами пиролиза, коксования. Жидкую фазу после фильтрации разделяют на углеводородную фазу и водную фазу, представляющую собой водный раствор гетерополикислоты в восстановленной форме. Жидкую углеводородную фазу, образовавшуюся в ходе декантации, по линии 16 направляют для фракционной разгонки в установку атмосферной ректификации 17, где происходит разделение данной фазы с получением целевого продукта - дизельного топлива 18, которое направляют в сборную емкость для хранения и последующего использования (на чертеже не показана). Отогнанный углеводородный растворитель возвращают по линии 9 в реактор 7.The processing process is stopped after the solution in the reactor ceases to brighten and gas evolution stops, which indicates the presence of an excess of the reduced form of heteropoly acid and the termination of the reaction of interaction of cellulose with heteropoly acid. After that, turn off the stirrer and stop heating, allowing the solution to cool down to a temperature of 30-40 ° C. Next, the resulting mixture, consisting of an aqueous solution of the reduced form of heteropolyacid, liquid hydrocarbons, and the remains of unreacted biomass, is transferred through line 12 to a device for filtering and decanting the mixture 13. After the filtration process is completed, the filtered solid phase is sent through line 14 to installation 15 for utilization of this phase. Disposal can be carried out by thermal treatment, for example, by incineration, pyrolysis, coking. The liquid phase after filtration is separated into a hydrocarbon phase and an aqueous phase, which is an aqueous solution of a heteropoly acid in a reduced form. The liquid hydrocarbon phase formed during decantation is sent through line 16 for fractional distillation to an atmospheric rectification unit 17, where this phase is separated to obtain the target product - diesel fuel 18, which is sent to a collecting tank for storage and subsequent use (in the drawing not shown). The distilled hydrocarbon solvent is returned through line 9 to reactor 7.

Водный раствор гетерополикислоты в восстановленной форме после декантации самотеком направляют в барботер 19, где под действием кислорода воздуха часть раствора, содержащего гетерополикислоту в восстановленной форме, окисляется до первоначального состояния гетерополикислоты в окисленной форме, после чего с помощью насоса 20 указанный раствор направляют в гальваническую ванну 1.An aqueous solution of a heteropoly acid in a reduced form, after decantation by gravity, is sent to a bubbler 19, where, under the action of atmospheric oxygen, a part of the solution containing a heteropoly acid in a reduced form is oxidized to the initial state of a heteropoly acid in an oxidized form, after which, using a pump 20, this solution is sent to a galvanic bath 1 ...

Также необходимо отметить, что процесс переработки биомассы растительного происхождения в углеводородную эмульсию контролируют по изменению цвета эмульсии, свидетельствующего о превалировании водного раствора - гетерополикислоты в восстановленной форме формулы H24[P2W18О62] синего цвета или водного раствора гетерополикислоты в окисленной форме формулы Н6[P2W18O62] светло-зеленого цвета, и в случае превалирования последней в реактор из гальванической ванны вводят дополнительную порцию водного раствора гетерополикислоты в восстановленной форме, формулы Н6[Р2W18О62] и процесс продолжают до достижения стабильного синего цвета, свидетельствующего об окончании процесса переработки.Also it should be noted that the processing of vegetable biomass in hydrocarbon emulsion is monitored for a change in color of the emulsion, evidencing the prevalence of an aqueous solution - heteropolyacid in a reduced form of formula H 24 [P 2 W 18 O 62] blue or aqueous solution of the heteropolyacid in the oxidized form of the formula H 6 [P 2 W 18 O 62 ] light green, and in the case of the prevalence of the latter, an additional portion of an aqueous solution of a heteropoly acid in a reduced form is introduced into the reactor from the galvanic bath, of the formula H 6 [P 2 W 18 O 62 ] and the process continues until achieving a stable blue color, indicating the end of the processing process.

Способ иллюстрируется приведенным примером, не ограничивающим его реализацию. Пример. При проведении способа используют:The method is illustrated by the given example, which does not limit its implementation. Example. When carrying out the method use:

- 1070 г биомассы растительного происхождения - смеси, состоящей из еловых, березовых и осиновых древесные опилок с содержанием воды 10%;- 1070 g of biomass of plant origin - a mixture of spruce, birch and aspen sawdust with a water content of 10%;

- 0,5 л или 355 г бензина «Калоша», ГОСТ 443-76;- 0.5 l or 355 g of gasoline "Galosha", GOST 443-76;

- 20% водный раствор в окисленной форме гетерополикислоты 2-18 ряда, имеющей химическую формулу H6[P2W18O62].- 20% aqueous solution in the oxidized form of a heteropoly acid series 2-18 having the chemical formula H 6 [P 2 W 18 O 62 ].

20% водный раствор гетерополикислоты в окисленной форме, имеющей химическую формулу H6[P2W18O62], залили в гальваническую ванну 1. После чего в ванну опустили два графитовых электрода и подключили к источнику напряжения постоянного тока 2. Далее, при разности потенциалов в 3-5 В между катодом 3 и анодом 4 под действием постоянного электрического тока на катоде 3 произвели восстановление анионного комплекса [P2W18O62]6- до [Р2W18O62]24-. Далее, с помощью трубки 5, расположенной в нижней части катода 3, отобрали порцию водного раствора гетерополикислоты восстановленной формы, имеющей химическую формулу H24[P2W18О62], и с помощью насоса 6 перекачали ее в реактор 7, выполненный из стекла. После подачи порции водного раствора гетерополикислоты в реактор по линии 8 загрузили измельченную биомассу растительного происхождения и по линии 9 залили углеводородный растворитель, в качестве которого был взят бензин «Калоша». Массовое соотношение бензина к биомассе составило 1:3. Содержание воды непосредственно в биомассе в пересчете на сухое вещество составило 7%. Далее реактор нагрели до температуры 90°С и при перемешивании содержимого реактора с помощью мешалки 10 провели процесс переработки биомассы растительного происхождения в углеводородную эмульсию, периодически добавляя в реактор раствор гетерополикислоты в восстановленной форме и контролируя процесс переработки по изменению цвета раствора. Синий цвет раствора свидетельствует о преобладании гетерополианиона восстановленной формы [P2W18О62]24-, а светло-зеленый цвет свидетельствует о преобладании гетерополианиона окисленной формы [P2W18О62]6-. Если во время проведения процесса раствор начинал светлеть, в реактор добавляли порцию гетерополикислоты в восстановленной форме. В ходе процесса, согласно химическому уравнению (2), происходило выделение газа, который по показаниям газоанализатора представлял собой смесь водорода и монооксида, углерода. Газообразную смесь отводили из реактора по линии 11.A 20% aqueous solution of heteropoly acid in oxidized form with the chemical formula H 6 [P 2 W 18 O 62 ] was poured into galvanic bath 1. Then two graphite electrodes were lowered into the bath and connected to a DC voltage source 2. Then, with a difference potentials of 3-5 V between cathode 3 and anode 4 under the action of a direct electric current at cathode 3, the anionic complex [P 2 W 18 O 62 ] 6- to [P 2 W 18 O 62 ] 24- was reduced . Next, with the help of a tube 5 located in the lower part of the cathode 3, a portion of an aqueous solution of a reduced form heteropoly acid having the chemical formula H 24 [P 2 W 18 O 62 ] was taken, and with the help of a pump 6 it was pumped into a reactor 7 made of glass ... After feeding a portion of an aqueous solution of heteropolyacid into the reactor through line 8, the crushed biomass of plant origin was loaded and a hydrocarbon solvent was poured through line 9, which was taken as gasoline "Kalosha". The mass ratio of gasoline to biomass was 1: 3. The water content directly in the biomass in terms of dry matter was 7%. Next, the reactor was heated to a temperature of 90 ° C and, while stirring the contents of the reactor, using a mixer 10, a process of processing biomass of plant origin into a hydrocarbon emulsion was carried out, periodically adding a solution of heteropoly acid in a reduced form to the reactor and controlling the processing process by changing the color of the solution. The blue color of the solution indicates the predominance of the heteropolyanion of the reduced form [P 2 W 18 O 62 ] 24- , while the light green color indicates the predominance of the heteropolyanion of the oxidized form [P 2 W 18 O 62 ] 6- . If during the process the solution began to brighten, a portion of the heteropolyacid in reduced form was added to the reactor. During the process, according to the chemical equation (2), gas was evolved, which, according to the gas analyzer, was a mixture of hydrogen and monoxide, carbon. The gaseous mixture was removed from the reactor via line 11.

После того как раствор перестал светлеть при добавлении в реактор очередной порции гетерополикислоты восстановленной формы и было замечено прекращение выделения газовой смеси, что, согласно уравнению реакции 2, означает прекращение процесса, была отключена мешалка 10 и отключен нагрев реактора. После этого раствору дали остыть до температуры 35°С, а полученную смесь, представляющую собой смесь водного раствора гетерополикислоты в восстановленной форме, жидких углеводородов и остатков непрореагировавшей биомассы, по линии 12 перегрузили в устройство для фильтрации и декантации смеси 13. Далее провели процесс фильтрования. Отфильтрованную твердую фазу по линии 14 направили в установку пиролизного сжигания (коксования) 15 для утилизации данной фазы. Жидкая фаза после фильтрации методом декантации разделилась на два слоя: углеводородную фазу - верхний слой и водную фазу, содержащую водный раствор гетерополикислоты - нижний слой. Жидкую углеводородную фазу из верхнего слоя, образовавшуюся в ходе декантации, по линии 16 направили для фракционной разгонки в установку атмосферной ректификации 17, где провели разделение на дизельное топливо, отводимое по линии 18, и бензин, который по линии 9 был возвращен в реактор 7.After the solution ceased to brighten when another portion of the reduced form of heteropolyacid was added to the reactor and the cessation of the evolution of the gas mixture was noticed, which, according to the reaction equation 2, means the termination of the process, the mixer 10 was turned off and the heating of the reactor was turned off. After that, the solution was allowed to cool to a temperature of 35 ° C, and the resulting mixture, which is a mixture of an aqueous solution of a heteropoly acid in a reduced form, liquid hydrocarbons and residues of unreacted biomass, was transferred through line 12 to a device for filtering and decanting mixture 13. Then, the filtration process was carried out. The filtered solid phase through line 14 was sent to the pyrolysis combustion (coking) unit 15 for disposal of this phase. The liquid phase after filtration by decantation was divided into two layers: a hydrocarbon phase - the upper layer and an aqueous phase containing an aqueous solution of a heteropoly acid - the lower layer. The liquid hydrocarbon phase from the upper layer formed during decantation was sent through line 16 for fractional distillation to an atmospheric rectification unit 17, where it was separated into diesel fuel removed through line 18 and gasoline, which was returned to reactor 7 through line 9.

Водный раствор гетерополикислоты в восстановленной форме, который после декантации остался в нижнем уровне устройства 13, самотеком направили в барботер 19, где под действием кислорода воздуха часть раствора, содержащего гетерополикислоту в восстановленной форме, окислилось до первоначального состояния, то есть до гетерополикислоты в окисленной форме, имеющей формулу H6[P2W18О62], после чего с помощью насоса 20 раствор, содержащий указанную гетерополикислоту, направили обратно в гальваническую ванну 1 в точку расположения анода 4.The aqueous solution of the heteropoly acid in the reduced form, which after decantation remained in the lower level of the device 13, was directed by gravity into the bubbler 19, where, under the action of atmospheric oxygen, a part of the solution containing the heteropoly acid in the reduced form was oxidized to its original state, that is, to the heteropoly acid in the oxidized form, having the formula H 6 [P 2 W 18 O 62 ], after which, using the pump 20, the solution containing the specified heteropoly acid was sent back into the galvanic bath 1 at the point of the anode 4.

В результате проведения описываемого способа получили жидкое углеводородное топливо (биотопливо растительного происхождения), имеющее физико-химические свойства, идентичные фракции дизельного топлива с выходом 34,6% масс (в количестве 340 г) от исходной биомассы растительного происхождения. Также получили кокс древесный в количестве 23 г. As a result of the described method, a liquid hydrocarbon fuel (biofuel of plant origin) was obtained, having physicochemical properties identical to the fraction of diesel fuel with a yield of 34.6% of the mass (in an amount of 340 g) of the original biomass of plant origin. We also obtained wood coke in the amount of 23 g.

Claims (1)

Способ получения жидкого углеводородного топлива из биомассы растительного происхождения, включающий использование вольфрамовой гетерополикислоты 2-18 ряда, имеющей химическую формулу H6[P2W18O62], и жидкого углеводородного растворителя, отличающийся тем, что в гальваническую ванну заливают 10-40% водный раствор гетерополикислоты в окисленной форме, имеющей химическую формулу H6[P2W18O62], после чего в ванну опускают графитовые электроды, которые подключают к источнику напряжения постоянного тока, и при разности потенциалов между катодом и анодом 2-4,5 В под действием постоянного электрического тока производят процесс восстановления гетерополианионного комплекса [P2W18O62]6- до [P2W18O62]24-, полученный водный раствор гетерополикислоты в восстановленной форме формулы H24[P2W18O62] порционно направляют в реактор, в который затем загружают биомассу растительного происхождения и углеводородный растворитель при массовом соотношении «углеводородный растворитель : биомасса растительного происхождения» в пересчете на сухое вещество с содержанием воды не более 10% масс. составляет «1:2-4», далее нагревают реактор до температуры 60-95°С и проводят процесс переработки биомассы растительного происхождения до прекращения выделения газовой фазы, содержащей смесь водорода и монооксида углерода, и прекращения осветления раствора при добавлении порции гетерополикислоты восстановленной формы, после чего образованную при этом смесь охлаждают до температуры 30-40°С и подвергают фильтрации и декантации с получением жидкой углеводородной фазы водного раствора гетерополикислоты восстановленной формы, имеющей химическую формулу H24[P2W18O62], и твердой фазы, затем твердую фазу подвергают утилизации, а водный раствор гетерополикислоты в восстановленной форме, имеющей химическую формулу H24[P2W18O62], направляют на окисление кислородом воздуха с образованием водного раствора гетерополикислоты в окисленной форме, имеющей химическую формулу H6[P2W18O62], который возвращают в гальваническую ванну, а жидкую углеводородную фазу подвергают фракционной разгонке с отделением углеводородного растворителя, который возвращают в реактор, и целевого жидкого углеводородного топлива, причем процесс переработки биомассы растительного происхождения в углеводородную эмульсию контролируют по изменению цвета эмульсии, свидетельствующего о превалировании водного раствора гетерополикислоты в восстановленной форме, имеющей химическую формулу Н24[Р2W18О62], синего цвета или водного раствора гетерополикислоты в окисленной форме, имеющей химическую формулу H6[P2W18O62], светло-зеленого цвета, и в случае превалирования последней в реактор из гальванической ванны вводят дополнительную порцию водного раствора гетерополикислоты в восстановленной форме, имеющей химическую формулу H6[P2W18O62], и процесс продолжают до достижения стабильного синего цвета, свидетельствующего об окончании процесса переработки.A method for producing liquid hydrocarbon fuel from biomass of plant origin, including the use of a tungsten heteropoly acid series 2-18, having the chemical formula H 6 [P 2 W 18 O 62 ], and a liquid hydrocarbon solvent, characterized in that 10-40% is poured into a galvanic bath an aqueous solution of a heteropoly acid in oxidized form having the chemical formula H 6 [P 2 W 18 O 62 ], after which graphite electrodes are lowered into the bath, which are connected to a DC voltage source, and with a potential difference between the cathode and anode of 2-4.5 In under the influence of direct electric current, the process of reduction of the heteropolyanion complex [P 2 W 18 O 62 ] 6- to [P 2 W 18 O 62 ] 24- is carried out , the resulting aqueous solution of the heteropoly acid in the reduced form of the formula H 24 [P 2 W 18 O 62 ] portionwise sent to the reactor, which is then loaded with biomass of plant origin and a hydrocarbon solvent at a mass ratio of "hydrocarbon solvent: biomass of plant origin "in terms of dry matter with a water content of not more than 10% of the mass. is "1: 2-4", then the reactor is heated to a temperature of 60-95 ° C and the process of processing biomass of plant origin is carried out until the release of the gas phase containing a mixture of hydrogen and carbon monoxide stops and the clarification of the solution stops when adding a portion of the reduced form heteropolyacid, after which the resulting mixture is cooled to a temperature of 30-40 ° C and subjected to filtration and decantation to obtain a liquid hydrocarbon phase of an aqueous solution of a heteropolyacid of the reduced form, having the chemical formula H 24 [P 2 W 18 O 62 ], and a solid phase, then a solid the phase is recycled, and an aqueous solution of a heteropoly acid in a reduced form having the chemical formula H 24 [P 2 W 18 O 62 ] is sent for oxidation with atmospheric oxygen to form an aqueous solution of a heteropoly acid in an oxidized form having the chemical formula H 6 [P 2 W 18 O 62 ], which is returned to the galvanic bath, and the liquid hydrocarbon phase is subjected to fractional th distillation with the separation of the hydrocarbon solvent, which is returned to the reactor, and the target liquid hydrocarbon fuel, and the process of processing biomass of plant origin into a hydrocarbon emulsion is controlled by the color change of the emulsion, indicating the prevalence of an aqueous solution of heteropoly acid in a reduced form having the chemical formula H 24 [R 2 W 18 O 62 ], blue or an aqueous solution of heteropoly acid in oxidized form, having the chemical formula H 6 [P 2 W 18 O 62 ], light green, and in the case of the prevalence of the latter, an additional portion of aqueous a solution of heteropoly acid in reduced form having the chemical formula H 6 [P 2 W 18 O 62 ], and the process is continued until a stable blue color is reached, indicating the end of the processing process.
RU2020112620A 2020-03-27 2020-03-27 Method of producing liquid hydrocarbon fuel from plant biomass RU2733394C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020112620A RU2733394C1 (en) 2020-03-27 2020-03-27 Method of producing liquid hydrocarbon fuel from plant biomass

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020112620A RU2733394C1 (en) 2020-03-27 2020-03-27 Method of producing liquid hydrocarbon fuel from plant biomass

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2733394C1 true RU2733394C1 (en) 2020-10-01

Family

ID=72926841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020112620A RU2733394C1 (en) 2020-03-27 2020-03-27 Method of producing liquid hydrocarbon fuel from plant biomass

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2733394C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113185394A (en) * 2021-04-15 2021-07-30 华南农业大学 Method for preparing levulinic acid by using Dowson configuration tungsten-phosphorus heteropoly acid for catalyzing and hydrolyzing cellulose

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU51868A1 (en) * 1937-01-31 1937-11-30 В.В. Козлов The method of obtaining stable drugs diazo compounds
US9217114B2 (en) * 2007-03-08 2015-12-22 Virent, Inc. Synthesis of liquid fuels and chemicals from oxygenated hydrocarbons
RU2582125C1 (en) * 2015-05-25 2016-04-20 Открытое акционерное общество "Инфотэк Груп" Method of producing liquid organic fuels from carbon dioxide, carbon monoxide and water

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU51868A1 (en) * 1937-01-31 1937-11-30 В.В. Козлов The method of obtaining stable drugs diazo compounds
US9217114B2 (en) * 2007-03-08 2015-12-22 Virent, Inc. Synthesis of liquid fuels and chemicals from oxygenated hydrocarbons
US20160108330A1 (en) * 2007-03-08 2016-04-21 Virent, Inc. Synthesis of Liquid Fuels and Chemicals From Oxygenated Hydrocarbons
RU2582125C1 (en) * 2015-05-25 2016-04-20 Открытое акционерное общество "Инфотэк Груп" Method of producing liquid organic fuels from carbon dioxide, carbon monoxide and water

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113185394A (en) * 2021-04-15 2021-07-30 华南农业大学 Method for preparing levulinic acid by using Dowson configuration tungsten-phosphorus heteropoly acid for catalyzing and hydrolyzing cellulose

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Park et al. Bio-oil upgrading through hydrogen transfer reactions in supercritical solvents
Liu et al. Effects of various solvents on the liquefaction of biomass to produce fuels and chemical feedstocks
Qamar et al. Feasibility-to-applications of value-added products from biomass: Current trends, challenges, and prospects
Wang et al. Synthesis of renewable diesel with 2-methylfuran and angelica lactone derived from carbohydrates
CA2784478A1 (en) Low water biomass-derived pyrolysis oil and processes for preparing the same
FI126782B (en) Process for converting bio-oil
Yan et al. The effect of different catalysts and process parameters on the chemical content of bio-oils from hydrothermal liquefaction of sugarcane bagasse
AU2010265255A1 (en) Thermochemical conversion of biomass
US10633605B2 (en) Process for modifying bio-oil
Baloch et al. Catalytic co-liquefaction of sugarcane bagasse and polyethylene for bio-oil production under supercritical conditions: Effect of catalysts
RU2733394C1 (en) Method of producing liquid hydrocarbon fuel from plant biomass
CN103980929B (en) Method for preparing biological fuel oil by fast pyrolyzing biomass
Yamada et al. Direct production of alkyl levulinates from cellulosic biomass by a single-step acidic solvolysis system at ambient atmospheric pressure
Venkatachalam et al. Hydrothermal conversion of biomass into fuel and fine chemicals
RU2747560C1 (en) Method for producing liquid plant-based biological fuel
KR102076255B1 (en) Method for improving properties of pyrolysis oil produced from biomass
US10934567B2 (en) Method for manufacturing biofuel
Sharma et al. Green and sustainable biomass processing for fuels and chemicals
Jogi et al. Catalytic liquefaction of wood for production of biocrude
WO2023175160A1 (en) Process for conversion of lignocellulosic material to an organic liquefaction product
Garcia-Perez et al. New bio-refinery concept to convert softwood bark to transportation fuels
BR102014005326A2 (en) Process for converting gaseous products, and, use of bio-oil product
Wang Bio-oil Upgrading via High-Pressure Reactive Distillation
Elamaldeniya Converting lignocellulose feedstock into potential replacements for petroleum-derived products
Mahfud et al. Upgrading of Flash Pyrolysis Liquid using Mild Oxidation with Ozone