[发明专利]一种轻质生物油制备燃料的方法

说明书

本发明公开了一种轻质生物油制备燃料的方法，其特征在于，步骤为：步骤一：将轻质生物油变成醇类物质；步骤二：将变成的醇类物质变成醚类物质。所述步骤二，将变成的醇类物质变成醚类物质的方法是：在变成的醇类物质中，加入含有双键的液态烯烃，通过加成反应生成高品质的醚类物质。本发明将生物油通过加成反应生成高品质的醚类物质，作为含氧添加剂使用。本方法不仅可以提高轻质生物油中各组分的分子量，改善其燃烧性能，从而提高它的利用价值；而且能很好地解决由于轻质生物油成分复杂直接催化提质带来的效率较低、产物选择性差的问题。

技术领域

本发明属于生物油催化提质领域，具体涉及一种轻质生物油改性提质制备高品质醚类燃料的方法。

背景技术

生物油是指在隔绝空气的条件下将生物质进行裂解获得的一种不透明的、呈深红褐色或者掠黑色，具有特殊的刺激性气味的液体。它具有原料来源广、可再生、便于储存和运输等特点，是一种潜在的化工和液体燃料来源。虽然生物油具有很大的潜在价值，但目前仍然存在稳定性差，酸性强，粘性高，氧含量高且能量密度低等诸多缺点，因此只能在锅炉等产热和发电设备进行初级应用，要想实现更高的利用价值，必须对其进行催化提质。

目前，生物油的提质方法很多，主要有加氢脱氧、催化裂解等，这些方法一般都在高温下进行，因此催化剂容易结焦失活，且制得的产物主要为烃类燃料，因此反应过程中氢耗和能耗都较高，而制取的烃类燃料在燃烧过程中也会带来诸多问题。与传统烃类燃料相比，含氧燃料在燃烧过程中，由于能够提供额外的氧，不仅会使得燃料燃烧更充分，而且能减少有害物排放，是一种良好的烃类燃料替代品。

生物油作为一种含氧量很高的物质，含氧量达到了40wt%~50wt%。其中生物油中的轻质组分，俗称轻质生物油，含有酸类、酮类、醛类等多种含氧化合物，很适合用于制备含氧燃料。虽然轻质生物油是一种良好的制备含氧燃料的原料，但是由于轻质油中组分十分复杂，如果直接进行催化提质制备含氧燃料不仅效率很低，而且产物的选择性也很差。因此，提高轻质生物油的转化效率和产物的选择性，制备更高品质的含氧燃料在轻质生物油提质中显得尤为重要。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中的不足，本发明提供的轻质生物油改性提质制备高品质醚类燃料的方法，与轻质生物油催化提质的传统方法相比，该方法分两步进行，先对轻质生物油进行预提质，再对预提质油进行加成反应醚类物质，这样解决因直接利用轻质生物油为原料而造成的轻质生物油转化率低，目标产物分散、选择性差的问题，而且该方法生产的物质主要是醚类，因此相较于醇类物质而言，燃烧性能更好。

技术方案：

一种轻质生物油制备燃料的方法，其特征在于，步骤为：

步骤一：将轻质生物油变成醇类物质；

步骤二：将变成的醇类物质变成醚类物质。

将变成的醇类物质变成醚类物质的方法是：在变成的醇类物质中，加入含有双键的液态烯烃，通过加成反应生成高品质的醚类物质。

所述加成反应的反应温度为50~100 ℃，加成反应所用的催化剂为树脂类催化剂。

树脂类催化剂选用Amberlyst-15。

所述步骤二中的液态烯烃类添加剂为辛烯和异丁烯。

所述步骤一，通过催化加氢反应的方法将轻质生物油变成醇类物质。

所述催化加氢反应的反应温度是100~160℃，氢气初压是3~7 MPa，反应时间是3~6h。

所述催化加氢反应所用的催化剂是雷尼镍。以镍铝合金粉为原料，通过20~30%%浓度的NaOH溶液进行洗涤脱铝获得。这样处理是为了降低镍铝合金粉铝的含量，同时起到造孔，增大催化剂比表面积，提高其催化活性的作用。

本发明制备方法具有以下两大优势：