[发明专利]一种油桐壳液态生物能源的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在无氧条件下制备油桐壳的液态生物能源的方法。

背景技术

油桐为大戟科油桐属植物，是我国主要工业油料树种之一，在我国已有一千多年的栽培历史，已培育了较多优良品种，在我国南方广泛栽培，其中四川、贵州、湖南、湖北为我国生产桐油的四大省份。油桐种子榨出的油叫桐油，油桐种子含油率33％-71％，10年生油桐亩产可高达45公斤。而且，桐油不易腐烂变质，其运输和贮存条件没有任何限制。桐油色泽金黄或棕黄色，是优良干性油，有光泽，具有不透水、不透气、不传电、抗酸碱、防腐蚀、耐冷热等特性，因此在工业上广泛用于制漆、塑料、电器、人造橡胶、人造皮革、人造汽油、油墨等制造业。油桐是我国传统的出口商品，占世界总产量的70％。

油桐壳是油桐果加工桐油的副产物，一般占整个油桐果鲜重的40％-55％，因此油桐壳资源十分丰富。油桐壳中含有大量的木质素等化学成分，是提取糠醛等工业原料的良好原材料，还可制成活性炭、粗饲料和各类食用菌的有机培养基等。然而，油桐壳的这些加工处理的投入产出比较低，属于典型的粗放型生产，经济效益低，产品附加值不高，而且生产过程中会给环境带来二次加工污染，因而，油桐壳的这些深加工一直没有得到有效推广，导致油桐壳这一具有较高利用价值的资源大多被丢弃浪费。而且，丢弃的油桐壳的降解产物中，可产生异味气体污染空气环境，液体和固体污染水源，对水源和生态环境造成严重污染。

因此，开展油桐壳的综合和高附加值开发利用，特别是高品位资源化利用，有利于促进我国油桐产业的健康快速与可持续发展。目前，我国正在大力提倡与发展可再生能源，而林木生物质能源是其重点之一。林木生物质的液态燃料转化与利用是林木生物质能源开发利用的主要方式之一。因此，将油桐壳制备成液态生物能源将会进一步提高油桐壳的高附加值应用范围、减少资源浪费与环境污染，提高我国油桐产业的国际竞争力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种操作工艺简单，可控性好，成本低，不需要昂贵设备的油桐壳液态生物能源的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供的油桐壳液态生物能源的制备方法，包括如下步骤：

(1)、将桐油果壳晒干，制成50目～100目的粉末；

(2)、将桐油果壳粉末置于无氧条件下进行直接热裂解，热裂解温度为130℃～890℃，热裂解气室温冷却，得热解油；

(3)、在3-117℃、0-0.98MPa真空下，将油桐壳的热解油分离、蒸发，蒸发物冷却后，即得油桐壳液态生物能源，残余物为固态能源。

上述步骤1中所述的油桐是指油桐属的所有品种，桐油果壳是指各类桐油果壳为加工或未加工的桐油果壳。

上述步骤2中所述的无氧条件为氦气、二氧化碳、氮气其中之一或任意比例混合物。

上述步骤2中所述的室温为5℃～35℃。

采用上述技术方案的油桐壳液态生物能源的制备方法，在无氧条件下将油桐壳转变成液态生物能源，转化率在51％以上。油桐壳液态生物能源对环境友好，在林木可再生能源领域具有较大的应用前景。本发明提供的方法操作工艺简单，可控性好，成本低，不需要昂贵设备，且易于产业化。

具体实施方式

通过下面给出的本发明的具体实施例可以进一步清楚地理解本发明，但下述实施例并不是对本发明的限定。

实施例1：

首先，将油桐壳剪成0.5cm²的小块，利用微型植物粉碎机粉碎成50目～100目的粉末，取1.0kg左右粉末放在热解器中，在590℃的氦气流中热解，热裂解气室温冷却，得热解油；在65℃、0MPa真空下，将油桐壳的热解油分离、蒸发，蒸发物室温冷却后液化回收，即得油桐壳液态生物能源，残余物为固态能源，转化率在58％以上。用HP5973/6890型气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测试油桐壳液态生物能源，结果表明该液态能源含有54.33％的生物能源成分。

油桐是指油桐属的所有品种，桐油果壳是指各类桐油果壳为加工或未加工的桐油果壳。

实施例2：

按照实施例1的方法，将热解温度改为490℃，转化率在57％以上。获得的液态能源含有53.47％的生物能源成分。

实施例3：

按照实施例1的方法，将热解温度改为390℃，转化率在54％以上。获得的液态能源含有52.19％的生物能源成分。

实施例4：