[发明专利]一种玉米秸秆制备柴油添加剂的方法

说明书

本发明公开了一种玉米秸秆制备柴油添加剂的方法，包括对玉米秸秆的预处理得到秸秆粉I，进行去木质素处理得秸秆粉II，将秸秆粉II与乙醇溶液混合，添加浓硫酸，醇解，得到滤液II，对滤液II进行蒸馏得到馏分III，静置后即为所制备柴油添加剂。通过化学方法去除秸秆中的木质素，导致剩余的秸秆粉表面出现大规模网状细孔，一方面木质酸并不是转化乙酰丙酸乙酯的原料，另一方面，木质酸的存在阻碍纤维素和半纤维素的醇解。

技术领域

本发明涉及新能源的开发利用技术领域，尤其涉及一种玉米秸秆制备柴油添加剂的方法。

背景技术

乙酰丙酸乙酯作为一种潜在的绿色生物质基平台化合物，其分子中含有一个羰基和一个酯基，具有良好的反应性，能够进行水解、还原、缩合、亲和加成多种反应。利用以上特性，乙酰丙酸乙酯不仅应用于溶剂、香料、油品添加剂和增塑剂等行业，还作为重要的医药和化工原料.另外，乙酰丙酸乙酯还是一种新型的液体燃料添加剂，被广泛应用于石油替代能源领域。在酸催化作用下，纤维素首先会降解生成葡萄糖.葡萄糖与乙醇在无机酸的高温催化下脱水形成乙基葡萄糖苷，进一步转化为乙氧基甲基糠醛，乙氧基甲基糠醛醇解为乙酰丙酸乙酯和甲酸乙酯。

玉米作为我国主要农作物，种植量非常大，随之伴生的玉米秸秆的量也非常可观。据估计，我国每年产生的玉米秸秆超过2亿t，由于深加工等利用率低，其中大部分玉米秸秆通过焚烧处理，对环境产生了严重影响。众所周知，玉米秸秆主要由纤维素、半纤维素和木质素组成，而这些成分在许多领域都有重要应用价值。

本发明主要解决玉米秸秆木质酸较多，影响纤维素和半纤维素醇解的问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种玉米秸秆制备柴油添加剂的方法，具有提高玉米秸秆醇解得到柴油添加剂的优势。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种玉米秸秆制备柴油添加剂的方法，包括以下几个步骤，对玉米秸秆的预处理得到秸秆粉I，将秸秆粉I进行去木质素处理得滤液I和秸秆粉II，将秸秆粉II与乙醇溶液混合，搅拌成悬浮液并添加催化剂浓硫酸，转移至高压反应釜中醇解，抽滤得到滤液II，对滤液II进行蒸馏得到馏分III，所得馏分III静置后分层去吸层溶液即为所制备柴油添加剂。

优选的，所述玉米秸秆的预处理是将玉米秸秆进行清洗、干燥、粉碎后过60～80目筛，得秸秆粉I。

优选的，所述秸秆粉I进行去木质素处理的过程，先按1:2～3的体积比混合硝酸和乙醇配置成试剂，然后将秸秆粉I按1:12～16的固液比加入至试剂中，转移至反应釜I，在温度70～90℃，常压条件下反应150～200min，反应完成后进行抽滤，得到残渣I和溶有木质素的滤液I，滤液I进行处理后进行重复使用，将残渣I用蒸馏水洗涤后于90～105℃烘箱中干燥20～30h备用，得秸秆粉II；

优选的，所述秸秆粉II与乙醇的量的关系是固液比1:15。

优选的，所述催化剂浓硫酸的量是秸秆粉II与乙醇混合液的总量的1～3wt％。

优选的，所述醇解的条件是将反应釜加热至预设的170～200℃，釜内压力为2.00～2.25MPa，在此温度下保持60～70min。

优选的，所述蒸馏的过程是取滤液II在常压下蒸馏，收集80℃之前的馏分，记为馏分I，然后进行减压蒸馏，收集80～120℃的馏分，记为馏分II，在馏分II中加入一定量的十二烷，然后在120～160℃条件下继续减压蒸馏收集所得馏分，记为馏分III。