[发明专利]一种由生物质原料生产烃类化工原料的方法

说明书

本发明涉及生物化工领域，公开了一种由生物质原料生产烃类化工原料的方法，该方法包括：(1)将生物质原料进行热解，得到焦油馏分；(2)将所述焦油馏分与溶剂接触以溶解至少部分所述焦油馏分，得到液体组分和固体组分；(3)将所述液体组分进行临氢预处理，得到加氢产物；(4)在镍基催化剂存在下，将水和所述加氢产物进行甲醇水相重整制氢反应和液相加氢反应，并将反应后得到的产物进行分离，得到环己酮、环己醇和呋喃类化工原料中的至少一种。本发明通过充分利用生物质焦油的分子组成特点，能够提高生物质焦油加工的经济性。

技术领域

本发明涉及生物化工领域，具体涉及一种由生物质原料生产烃类化工原料的方法。

背景技术

随着人们生活的发展，对生物质能的利用也越来越关注。很多企业纷纷研发生物质能的利用方法。最简单和最成熟的处理工艺是对生物质原料进行热解，生成少量气体、液体燃料和焦油以及大量的碳灰。其中气体可作为民用天然气进行利用；液体燃料主要是木醋液，是一种含有较多乙醇的液体产品，可用于生产乙醇或其他化工原料；碳灰可用作农作物的碳肥料，具有较高的使用价值。

目前，仅有焦油没有合理的加工利用方案，且因为焦油中含有较多的氧化物，气味难闻，不能直接作为燃料或其他原料，导致很多企业不得不将焦油进行储藏。因此，生物质焦油处理是影响生物质热解技术经济效益和环保效益的关键环节。

生物质热解焦油不同于石油基或煤基的焦油产品，生物质热解焦油的主要组分是酚类和酮类以及部分呋喃类和脂类物质，由于其分子组成特点，导致生物质焦油的粘度显著高于石油基和煤基的产品，且稳定性较差。很难采用常规的石油基和煤基产品加工方案直接加工生物质焦油原料。

因此，必须针对生物质焦油的性质特点，设计加工方案，以期能够充分利用生物质焦油中的化工原料。

US20120017493A1公开了一种生物质热解油制备液体燃料的加工方法。该方法先将生物质热解油进行酯化反应，所得油品进行第一段加氢处理，采用负载在中性载体上的CoMo、NiMo加氢催化剂，将所得油品进行油水分离，然后进行第二段加氢处理，采用负载在氧化铝上的CoMo、NiMo加氢催化剂。生产物质热解焦油的氧含量较高，直接通过加氢处理工艺生产燃料，反应氢耗较高，且燃料的收率较低，经济性较差。

CN105820881A公开了一种生物质热解油焦化和加氢处理的组合加工方法，包括在焦化反应条件下，将生物质热解油原料进行焦化反应，得到一种焦化精制生物质热解油，之后，在加氢反应条件下，将所述焦化精制生物质热解油与加氢催化剂接触反应，生成液体燃料的工艺过程。这种加工方案工业过程复杂，且生物质热解焦油经过焦化处理后的液体收率显著降低，对焦油原料中的有效组分利用率较低。

CN103421543A公开了一种生物质热解油催化精炼的方法。该发明首先对生物质热解油进行分级处理，对得到的轻质生物质热解油组分进行初步氢化和深度氢化处理，以降低轻质生物质热解油组分的含氧量，经过预处理后，使得进入分子筛重整或催化缩合的原料的热稳定性提高，减少重整或催化缩合过程中的积碳。对得到的重质生物质热解油组分选择有针对性的催化体系进行催化裂解处理，以乙醇为反应介质，以活性炭负载的铑铼双金属催化剂为催化裂解时使用的催化剂，将重质生物质热解油组分催化裂解为富含酚类化合物的溶液。经过催化精炼后可分别得到三苯三烯类化合物、富含碳氢化合物的含有长链烷烃的有机相和富含酚类化合物的溶液。该工艺均采用贵金属催化剂，生产成本较高。

CN103215068A公布了一种生物质热解油的改性方法，具体包括以下步骤：第一步破乳分层除水：向生物质热解油中加入无机盐离子和有机破乳剂，充分混合后静置，取上层生物质热解油；第二步对生物质热解油进行催化裂化改性。改性后的生物质热解油仍含有较多的氧含量，且并未提出最终的产品方案。