[发明专利]一种油茶壳原料全组分利用的方法

说明书

本发明公开了一种油茶壳原料全组分利用的方法，其包括，将油茶壳加入酸性溶液反应体系，待反应结束后，将固液进行过滤分离，将液体产物分别进行中和、脱色、离子交换预处理后作为反应底物，加入所制备的Ni基催化剂，形成反应体系，制备高产率的木糖醇。将固体残渣水洗至滤液呈中性，加入Mo基催化剂、供氢试剂、两相溶剂体系进行反应，反应完后，过滤，得到含有2，5‑二甲基呋喃的燃料以及二次固体残渣。二次固体残渣再经过催化快速热解，得到富含酚类物质的液体产物。本发明实用性强，工艺合理，生产周期短，能够实现油茶壳原料的全组分高值化利用。

技术领域

本发明属于农业废弃物处理技术领域，具体涉及一种油茶壳原料全组分利用的方法。

背景技术

油茶是一种广泛分布于南方的食用油木本植物，主要分布在浙江、江西、湖南、广西四省；油茶种子可以用来生产高品质的食用油，其富含维生素和不饱和脂肪酸，可用于预防常见心血管疾病和治疗高血压。然而，油茶壳却没有得到有效充分利用。每吨油茶中可产生0.54吨油茶壳，每年都有300万吨油茶壳被当作农林废弃物所丢弃或者直接燃烧，这造成了极大的经济损失和环境污染。油茶壳中半纤维素含量丰富，可作为生物质原料生产制备一系列具有高附加值的化学品，如木糖醇、木糖、糠醛、乙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇等。

木糖醇是一种五碳糖醇，在工业生产中，由于其低热量和抗癌特性而被当作糖的替代物，是最昂贵的多元醇甜味剂之一。木糖醇还由于其高甜度和可以抑制微生物生长的特性被广泛应用于食品工业中，可以作为糖尿病人的甜味剂。由木糖醇可以制备一系列高附加值的化学品，被美国能源协会选为12种平台分子之一。木糖醇目前工业生产主要是以玉米芯为原料，首先经水解制备出木糖，然后再进行加氢反应，生成木糖醇。其中，雷尼镍由于其廉价和易回收的特点被广泛用于木糖加氢反应。

2，5-二甲基呋喃(DMF)是一种优良的生物质液体燃料。DMF具有高于乙醇约40％的能量密度，与汽油热值接近；具有比乙醇更高的沸点、较高的辛烷值，防爆性能较好；最重要的一点，DMF蒸发分离过程中所消耗的能量只是乙醇蒸发分离过程中所消耗能量的三分之一，这些优点使DMF正逐渐成为汽油和燃料乙醇的一种强有力的替代品。因此，DMF的高效合成越来越受到人们的广泛关注。目前，国内外主要采用糖类化合物为起始原料(如果糖、葡萄糖等)，原料成本高，DMF的收率低(60％)，产物选择性差。

目前，国内对于油茶壳的利用还处于起步阶段，大部分技术主要针对某一单一组分的利用，如制备木糖、糠醛、活性炭。然而，如何高效全组分利用其三种组分生产高附加值的产品，这还是个难题。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述的技术缺陷，提出了本发明。

因此，本发明克服现有技术中存在的不足，提供一种油茶壳原料全组分利用的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种油茶壳原料全组分利用的方法，其包括，

将粉碎后的油茶壳、酸性溶液加入反应器中，形成反应体系，所述的油茶壳和酸性溶液的质量体积比1：1～20，在反应温度60～200℃，反应时间为0.5～10h条件下进行反应，反应结束后冷却至室温，抽滤使固液分离，得到固体残渣和液体产物；

将液体产物分别进行中和、活性炭脱色、阴阳离子交换预处理、蒸发；

将Ni基催化剂和预处理后的液体产物投入反应容器中，60～250℃温度下，氢气压力为0.1～10MPa条件下进行反应，得到木糖醇；