[发明专利]从栅藻制备碳氢烃的方法

说明书

本发明描述了一种由栅藻制备烃的方法，方法包括通过将湿栅藻与醇按比例混合，热处理混合物以产生可再生油中间体，通过加催化剂加氢处理可再生油中间体以产生烃。本发明还涉及从可再生油中间体制备生物柴油和氨的工艺。

技术领域

本发明涉及烃类化合物的生产工艺是通过调节醇的浓度、热处理、回收醇、对热处理后的液体产物的进行加氢处理和分离所产生的烃。当前发明还涉及在加氢处理之后形成生物柴油和分离氨。

背景技术

由于微藻的优异生长速率、高油含量和环保的性质，其被认为是有希望的生物燃料原料。藻类通过光合作用有效地从许多来源吸收二氧化碳，并且可以被加工成多种的产品，例如，乙醇、生物柴油、绿色柴油、甲烷、土壤修复和动物饲料。本发明使用的栅藻，栅藻资源丰富是淡水中常见的浮游藻类，其中许多种类对有机污染物具有较强的耐性，在水体自净和污水净化中有一定作用，是有机污水氧化塘生物相中的优势种类。栅藻繁殖快，细胞内含有丰富的蛋白质和维生素，可作为人工大量培养的材料。部分栅藻细胞内能够积累大量脂肪酸，可转化为生物柴油。

目前由微藻制备生物燃料的方法主要有3类。第一类是传统方法，使用干燥后的微藻，通过有机溶剂(比如己烷)进行萃取，直接获得微藻油，再对微藻油进行酯化制备生物柴油。第2种方法使用发酵工艺将微藻内糖类发酵为乙醇，然后使用己烷从残渣中萃取藻油。第3种方法利用水热液化在连续活塞流反应器或间歇式反应器中在300-374℃的温度范围和4-22MPa压力范围加热5-90分钟，微藻浆液被转化成水不溶性生物原油。生物原油再进行炼制生产燃料和化学品。

以上方法都各自有缺陷。传统方法要求高能耗过程干燥微藻，同时要求微藻的含油量必须要高于25％干重，但是大部分微藻的含油量都在20％干重以下，达不到经济生产要求。第2类发酵方法则要求微藻的含糖量要高，否则增加的发酵工艺无法起到作用。第3类水热处理法需要高温高压下完成。

栅藻蛋白含量较高约为56％干重，而油含量一般为20％干重左右，糖含量则偏低为10％左右。鉴于上述情况，本发明根据栅藻的特定组分，以湿栅藻为原料，期望找到从栅藻生产多种产物的替代方法。

发明内容

因此，本发明提供了从栅藻生产烃的新方法。使用湿栅藻为原料，以可再生化学品醇为辅著剂，对湿栅藻进行中温(200-290℃)下处理，获得高收率的较为稳定的可再生油中间体。再针对油中间体进行加氢等工艺处理，可定向制备碳氢烃、脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯和氨。本文所用的醇是指乙醇、甲醇或其混合物。在热处理后形成可再生油中间体，组分包括烃、脂肪酸酯、脂肪酸、乙醇、甲醇等化学物质。可再生油中间体可以首先被蒸馏以分离乙醇、甲醇和水以形成二级可再生油中间体。二级可再生油中间体可以在金属催化剂上加工或加氢处理以产生烃、生物柴油和氨。下面更详细地描述关于这些以及其他一些其他实施方案的附加细节。

一些实施例的上述概述不旨在描述每个公开的实施例或每个当前已发明的专利。下面的附图，详细描述和实施例更具体地举例说明了这些实施例。

附图说明

考虑到以下结合附图对本发明的各种实施例的详细描述，可以更全面地理解本发明，其中：图1为过程流程图

具体实施方式

应参考附图阅读以下描述，其中在整个几个视图中相同的附图标记表示相同的元件。详细描述和附图示出了要求保护的发明的示例实施例。因此，在实施方案中，本发明提供了一种从栅藻形成烃的新方法，包括：

a)向湿栅藻中加入醇

b)在一定温度下热处理栅藻以形成可再生油中间体；

c)从可再生油中间体分离醇以形成二级可再生油中间体；

d)回收醇；

e)用金属催化剂加氢处理所得液体产物以形成烃。