[发明专利]猪粪生物油的制备方法以及猪粪制生物沥青和应用

说明书

本发明属于道路工程沥青材料技术领域，涉及一种猪粪生物油的制备方法包括如下步骤：1)猪粪经过预处理后得到猪粪颗粒；2)采用快速热裂解液化工艺对步骤1)得到的猪粪颗粒进行热解液化，得到猪粪制生物油，从而解决猪粪固体废弃物带来的污染问题，实现猪粪的高附加值利用，具有重要的环保和经济价值；基于猪粪生物油替代基质沥青得到猪粪制生物沥青用于道路铺装，实现可持续筑路材料对沥青的替代，解决石油资源枯竭带来的沥青资源紧缺问题。本发明制备简单易操作，高效便利，原料成本低廉，路用性能更好，节约资源，保护环境，循环利用废弃物，具有良好的应用推广前景。

技术领域

本发明属于道路工程沥青材料技术领域，涉及一种猪粪生物油的制备方法以及猪粪制生物沥青和应用。

背景技术

随着经济以及公路事业的发展，沥青的消耗量不断增加，而路用沥青胶结料的主要来源是石油，据统计，现在的石油需求及消费趋势，世界上已探明的石油储量，只够几十年之用，因此，石油面临着供求失衡的危机，这使得研究者发现更多石油沥青的代替品。

目前，生猪养殖产业向规模化和精细化的方向升级，大规模的生猪养殖面临的一个问题就是大量的猪粪如何处理，如何提高猪粪固体废弃物循环利用价值，实现猪粪的高附加值利用，是研究人员一直探索的问题。

近年来，道路研究人员发现猪粪可以通过特殊工艺变成生物油，替代沥青用于沥青路面的铺筑。这样既解决了猪粪固体废弃物堆积造成的环境污染问题，又实现了可持续筑路材料对沥青的替代，解决了石油资源枯竭带来的沥青资源紧缺问题。

但目前已有的生物沥青研究中，生物油来源主要有热裂解液化工艺得到的植物基生物油和高压液化工艺得到的动物粪便基生物油，采取高压液化工艺一般反应物的反应时间约需10-45分钟，而快速热裂解液化工艺是一个瞬间完成的过程，时间极短，反应时间一般只需几秒，相比于高压液化工艺，热裂解液化工艺更加高效便利。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种猪粪生物油的制备方法，解决猪粪固体废弃物带来的污染问题，实现猪粪的高附加值利用，具有重要的环保和经济价值，简单易操作、高效便利、原料成本低廉。

同时，本发明基于猪粪生物油替代石油沥青得到猪粪制生物沥青实现可持续筑路材料对沥青的替代，解决石油资源枯竭带来的沥青资源紧缺问题。用于道路铺装时，路用性能更好，具有良好的应用推广前景。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种猪粪生物油的制备方法，包括如下步骤：

1)猪粪经过预处理后得到猪粪颗粒；

2)猪粪颗粒预热后，采用快速热裂解液化工艺对预热的猪粪颗粒进行热裂解液化，得到猪粪生物油。

进一步的，所述步骤1)中猪粪的预处理过程是，猪粪在85～100℃烘干后，粉碎得到猪粪颗粒。

进一步的，所述猪粪颗粒的粒径为0.5～2mm。

进一步的，所述步骤2)中猪粪的热裂解液化过程是，猪粪颗粒在氮气的作用下由下至上通过流化床反应器，在无氧环境下猪粪颗粒与流化床反应器内的石英石升温预热，在升温预热的过程中发生热裂解液化反应，生成的气体在氮气的带动下进入两级旋风分离装置，经两级分离后，气体中的固体产物生物炭分离沉积出来，剩余气体依次经过一级冷凝装置、二级冷凝装置和三级冷凝装置，分离得到猪粪生物油。

进一步的，所述热裂解液化反应的温度为400～600℃，时间为1～2s。

一种猪粪制生物沥青，包括基质沥青和猪粪生物油；所述猪粪生物油是权利要求1-5任一项所述的制备方法制备的。

进一步的，所述猪粪生物油的质量占猪粪制生物沥青总质量的5％～20％。