[发明专利]一种绿色节能环保的液体燃料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种绿色节能环保的液体燃料及其制备方法，先将米糠利用正戊烷、异丁醇、乙酸乙酯的混合溶剂进行亚临界流体萃取，得到米糠油和残渣Ⅰ；然后将米糠油引入含有催化剂Ⅰ的反应器中，第一次催化裂解，得到气相Ⅰ和残渣Ⅱ；再将残渣Ⅰ、残渣Ⅱ混合后，热解反应，得到热解气和残渣Ⅲ，弃残渣Ⅲ，热解气通入含有催化剂Ⅱ的反应器中，第二次催化裂解，得到气相Ⅱ；最后合并气相Ⅰ、气相Ⅱ，冷凝即得。本发明实现了米糠的较高转化率转化，该液体燃料的热值高，灰分低，绿色节能环保，推广价值高。

技术领域

本发明属于新能源技术领域，涉及一种绿色节能环保的液体燃料及其制备方法。

背景技术

近年来石油资源的持续消耗惊人，由于石油资源有限，其价格随着储备量的减少也在不断攀升，无法满足经济发展需求。而且，石油燃烧会产生大量尾气，尾气中含有颗粒物、氮氧化物和碳氢化合物等，造成严重的环境污染。为了缓解石油资源依赖，并避免石油燃烧对环境造成的污染，人们对可再生能源的研究投入了极大的热情，而生物液体燃料就是近年来颇受关注的一种可再生能源。

生物液体燃料是一种清洁并且可持续循环使用的能源类型，可以通过热化学转化法，利用固体生物质为原料在一定的温度和压力下，经过一系列复杂的物理化学反应，使固体生物质转化为液体燃料。热化学转化法分为直接液化和间接液化两种方法，前者工艺过程复杂，能耗高而且生产过程中产生的焦油难以去除，后者的转化率比较低，一般低于45w.t.％(以干物质的重量计)。

但是现有的生物质燃料存在燃烧不彻底和浪费严重的问题，这直接导致了积碳高和燃料利用率低，已经成为制约当前生物液体燃料发展的一大瓶颈。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种绿色节能环保的液体燃料及其制备方法，生物质转化率高，热值高，灰分低。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种绿色节能环保的液体燃料的制备方法，具体步骤如下：

(1)先将米糠利用正戊烷、异丁醇、乙酸乙酯的混合溶剂进行亚临界流体萃取，得到米糠油和残渣Ⅰ；

(2)然后将米糠油引入含有催化剂Ⅰ的反应器中，第一次催化裂解，得到气相Ⅰ和残渣Ⅱ；

(3)再将残渣Ⅰ、残渣Ⅱ混合后，热解反应，得到热解气和残渣Ⅲ，弃残渣Ⅲ，热解气通入含有催化剂Ⅱ的反应器中，第二次催化裂解，得到气相Ⅱ；

(4)最后合并气相Ⅰ、气相Ⅱ，冷凝，即得所述的液体燃料；

其中，催化剂Ⅰ是利用氧化钴负载钯而得；催化剂Ⅱ是以过铼酸铵、三氯化钌、二氧化锰纳米线和柠檬酸水溶液为原料，经煅烧复合而得。

优选的，步骤(1)中，在混合溶剂中，正戊烷、异丁醇、乙酸乙酯的体积比为1：0.25～0.35：0.05～0.07。

优选的，步骤(1)中，亚临界流体萃取的工艺条件为：提取压力为0.5～0.7MPa，提取温度为45～55℃，提取时间为50～60分钟，解析温度为62～66℃。

优选的，步骤(2)中，第一次催化裂解的工艺条件为：反应温度300～400℃，反应时间90～120分钟，催化剂Ⅰ的流速为200～300kg/(m²·s)。

优选的，步骤(3)中，热解反应的工艺条件为：在无氧条件下，以150～170℃/分钟的升温速率升温至750～850℃，保温处理2～3分钟。

优选的，步骤(3)中，第二次催化裂解的工艺条件为：反应温度350～450℃，反应时间180～220分钟，催化剂Ⅱ的流速为400～500kg/(m²·s)。