[发明专利]包含无机颗粒的生物质稳定悬浮液

说明书

背景技术

1.技术领域

将生物质用作燃料或专用化学品来源的重要经济方面为将生物质从产 地运输到燃料或专用化学品转化发生地所包括的成本。理想的是提供一种 将生物质在产地或产地附近转化成可泵液体的方法，这样它就可以油槽车 或管道运输。

本发明提供一种悬浮于液体悬浮介质中的生物质的液体组合物，其进 一步包含无机材料小颗粒。

特别重要的是这些悬浮液稳定，这意味着在贮存及将悬浮液运输(例如 经由管道、铁路或公路运输)到进一步加工地所需的时间内固液相没有分 离。

制备纤维素纤维与无机材料的悬浮液由造纸业已知。这些悬浮液不必 稳定。相反，纤维素纤维由悬浮液中沉淀出并且需要形成纤维间氢键(也称 作造纸键)。

由GB 2 310 865获知将生物质材料浆料与催化颗粒混合并使所得浆料 经受热解条件。制备浆料之后立即加工，因此浆料不需要稳定。

本发明组合物例如可通过管道、油槽车或油槽汽车运输。组合物还可 以贮存在油罐中。组合物特别适合在其中将生物质材料转化成液体或气体 燃料和/或有价值的专用化学品的工艺中使用。

在一个具体实施方案中，无机颗粒也具有催化功能，这意味着生物质 的随后转化可在比先前情况温和的条件(较低温度和/或较低压力和/或较短 时间)下进行而导致改进的产品和优异的加工经济性。

在一个具体实施方案中，生物质包含聚合物材料。更具体而言，聚合 物材料包含纤维素或木素纤维素。在一个优选的实施方案中，聚合物材料 包含纤维素和木素纤维素。

2.相关技术描述

生物质在农林业中以大量生产。意欲将这些材料中的许多用作人类消 耗的食品，用于动物饲料中或用作其他形式的有价值材料。例如，将林业 产品以成材、胶合板、纸张和纸张产品及纸张副产品等的形式用作建筑材 料。

伴随着农林产品的生产，全球产生了大量农林废物。实例包括木片、 锯屑、稻草、玉米壳、蔗渣等。已尝试将这些废料转化成有用产品。通常 将这些废料转化成低固有价值的产品如堆肥。

将这些材料转化成较高价值的产品的尝试获得了有限的成功。例如， 通过发酵将农业废物转化成乙醇为耗时并且昂贵的工艺。此外，即使最高 级发酵酶也仅能够转化至多约50％的可利用材料。剩下50％不受发酵酶的 侵袭并为此有时称作“顽固纤维素(recalcitrant cellulose)”。

上述方法的替代方法包括将生物质在其产地(种植园等)转化成液体(经 由热解或水热提质)或气流(气化)并在炼油厂或生物炼制厂将这些料流进一 步加工以最佳利用规模经济。

遗憾的是，运输气体为困难且费钱的工作，同时经由热方法由生物质 产生的大部分生物质液体不稳定，意味着它们在粘度和/或化学组成上随着 时间而退化。

因此，本发明目的为提供一种可由农业或林业产品或农林废料制得并 且足以稳定运输到集中加工地的新型液体组合物。本发明另一目的为提供 一种比产生它的生物质材料更易于转化成液体或气体燃料或专用化学品的 生物质组合物。

发明概述

本发明涉及一种包含其中悬浮有生物质材料小颗粒和无机材料小颗粒 的液体悬浮介质的液体组合物，所述组合物稳定。

这些液体组合物稳定，意味着在贮存及将它们运输(经由管道或公路运 输)到进一步加工地所需的时间内固液相没有分离。

无机材料可为惰性的，例如碱金属或碱土金属的盐。在另一实施方案 中，无机材料可具有催化活性。实例包括粘土、硅石、硅石-矾土、沸石、 阴离子粘土、阳离子层状材料、金属羟基盐等。

在一个具体实施方案中，生物质包含聚合物材料。更具体而言，聚合 物材料包含纤维素和/或木素纤维素。

说明性实施方案的描述

本发明涉及一种包含生物质颗粒的稳定液体组合物。液体组合物可在 生物质收获地或作为例如农业加工副产品的产地生产。本发明液体组合物 足以稳定运输到可将它们进一步加工的加工厂。

本发明液体组合物包含其中悬浮有生物质材料小颗粒和无机材料小颗 粒的液体悬浮介质。虽然这些组合物对液体悬浮介质和无机材料颗粒的运 输有要求，但是这些组合物的可泵性以不止补偿运输液体悬浮介质和无机 材料的额外费用的方式改进了运输经济性。