[发明专利]一种液体燃料的制造方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种燃料的精制方法，尤其涉及一种液体燃料的精制方法。

背景技术

随着环境污染问题的日益严重，开发洁净的可再生能源成为当务之急。生物质作为唯一可以转化为液体燃料的可再生能源，近年来日益受到世界各国重视。

在生物质制备液体燃料技术中，生物质快速热解液化技术自上世纪80年代问世以来得到了迅速的发展。但由于粗液体燃料的高含水量(15-30%)、高含氧量(40-50%)、高黏度、低热值（粗液体燃料热值约16-20MJ/Kg，而发动机燃料一般42MJ/Kg），酸性较强（pH值为2.5左右）等性质阻碍了其作为发动机燃料的使用。因此，粗液体燃料的精制成为亟待解决的问题。

催化加氢是在高压(10-20Mpa和存在供氢溶剂条件下)以Co-Mo、Ni-Mo及其氧化物或将以上活性组分负载在Al₂O₃等载体上作为催化剂对液体燃料进行加氢精制。催化加氢过程中研究者主要采用直接催化加氢方式。但是液体燃料在直接催化加氢过程中，活性组分氢与液体燃料中含氧化合物中的氧结合生成水，导致液体燃料中的水含量进一步增加（粗液体燃料含水量为15-30wt％左右)，过量的水抑制加氢反应的进行，液体产率较低，所以加氢精制过程一般采用较高温（350-500℃）和较高压（10-20Mpa）下进行，反应过程中结焦较严重，能量利用率相对较低，所需的设备和精制成本较高，而且操作过程中容易发生催化剂失活和反应器堵塞的问题。

因此，克服现有粗液体燃料催化加氢方法中的缺陷，就成为本发明需要解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有粗液体燃料催化加氢方法中的缺陷。本发明所述的粗液体燃料精制方法，其包括如下步骤：

将粗液体燃料、催化剂、有机溶剂混合后置于高压釜反应器中，由CO钢瓶向高压釜通入CO，于250-350℃，1-6Mpa，250-750r/min，催化10-60min，得油水混合物，油水分离后得精制油。

其中，在精制过程中所用的催化剂为工业催化剂B206，催化剂的重量为粗液体燃料重量的2％-20%。优选中国石化集团南京化学工业有限公司生产的B206催化剂。

其中，有机溶剂为四氢萘或十氢萘，其与粗液体燃料的质量比为1：（1-2）。 

本发明所用的粗液体燃料是由木屑（来自于木材加工厂）在500℃，氮气做流化气的条件下通过快速热裂解得到的液体产物，简称粗液体燃料。具体实验过程见任铮伟论文，“流化床生物质快速裂解制液体燃料”，太阳能学报, 2003, 23(4): 462-467。

本发明的积极进步效果在于：经过本发明方法对粗液体燃料催化精制后，整个反应体系中的水含量不增加，有利于反应的进行，提高精制效果和精制油产率。

    具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

在下列实施例中所用的粗液体燃料是由木屑（来自于木材加工厂）在500℃，氮气做流化气的条件下通过快速热裂解得到的液体产物，具体实验过程见任铮伟论文，“流化床生物质快速裂解制液体燃料”，太阳能学报, 2003, 23(4): 462-467。

实施例1   

    实验在高压釜中进行，实验前首先向反应器内加入100ml粗液体燃料和四氢萘（粗液体燃料与四氢萘的质量比为2：1）的混合液，再加入B206催化剂，催化剂的加入量为所用粗液体燃料重量的20wt%。然后通入一氧化碳，使反应器内的压力为6Mpa，加热致350℃，搅拌器转速设置为750r/min，此状态保持60min后冷凝致室温，得油水混合物，分离后得精制液体燃料（精制液体燃料中碳含量为87.16%，氢含量为9.64%，氧含量为3.20%），精制油产率为87.42%。

实施例2   

实验在高压釜中进行，实验前首先向反应器内加入100ml粗液体燃料和四氢萘（粗液体燃料与四氢萘的质量比为2：1）的混合液，再加入B206催化剂，催化剂的加入量为所用粗液体燃料重量的2wt%。然后通入一氧化碳，使反应器内的压力为6Mpa，加热致350℃，搅拌器转速设置为750r/min，此状态保持60min后冷凝致室温，得油水混合物，分离后得精制液体燃料（精制液体燃料中碳含量为85.63%，氢含量为9.19%，氧含量为5.18%），精制油产率为86.93%。