[发明专利]利用生物质原料制取液体燃料的方法

摘要

本发明涉及一种利用秸秆制取液体燃料的方法。包括以下步骤：预处理：将粉碎的秸秆用氨水和二氧化硫酸碱结合两步法预处理；酶水解糖化：预处理后混合液用木酶和黑曲酶的酶制剂10∶1比例进行双酶糖化；乙醇发酵：酶水解糖化后混合液进行固液分离，将液相产物用木糖、己糖共发酵，得燃料乙醇；固态气化：固液分离出来的固态物质放入气化炉中，在700－1000℃下气化1－3秒；再将气体产物进行费托合成：气化后的气体产物以钴为催化剂，反应温度200℃下进行费托合成，即可获得柴油、汽油、煤油和石蜡等液体燃料。本发明不仅提高了能源利用率，还可回收利用预处理原料氨水和二氧化硫，降低了原料成本，减少了环境污染。

主权项

1.一种利用生物质原料秸秆制取液体燃料的方法，其特征在于，依次包括以下工艺步骤：(1)预处理：采用氨水/二氧化硫酸碱相结合的两步法：第一步将粉碎的秸秆用氨水浸泡，以脱除秸秆中的部分木质素，第二步再通入二氧化硫气体于上述溶液中浸泡，以除去秸秆中的半纤维素，使秸秆中的木质素、半纤维素、纤维素得到逐步分离；预处理步骤如下：1)取粉碎后的秸秆，按1∶7-10的固液比与质量浓度为10-20％的氨水充分混合，于室温下浸泡48-70小时；2)将上述混合液加热至60-80℃，使其中氨水蒸发并冷凝回收氨水；3)在上述混合液中再通入二氧化硫气体，控制二氧化硫与水的质量浓度为10-20％，于温度100℃-140℃下浸泡60-120分钟；4)然后将所述混合液加热至140-160℃，使其中二氧化硫蒸发并冷凝回收二氧化硫；(2)酶水解糖化：将预处理后的混合液用里氏木霉与黑曲酶双酶进行酶水解糖化，两种酶的酶制剂比例为10∶1，里氏木霉用量1％，黑曲霉用量0.01％。糖化温度为45℃，pH为4.5，糖化体系中其液体与固态秸秆之间的液固质量比为15，使用摇床转速为150rpm，糖化时间72h；(3)乙醇发酵：酶水解糖化后的混合液进行固液分离，将液相产物采用木糖、己糖共发酵技术进行乙醇发酵，步骤如下：1)采用木糖发酵菌管囊酵母(SQY-001)和己糖发酵菌酿酒酵母(SQY-002))两种菌种进行乙醇发酵，两种菌种的接种比例为2∶1，接种量为10％，其pH值为5；2)于温度为30℃，摇床转速为100rpm进行乙醇发酵，发酵周期为60h，即获得燃料乙醇；(4)固态气化：将固液分离出来的固态物质放入气化炉中，在700-1000℃条件下气化1-3秒，再将气体产物进入下一步费托合成工序；(5)费托合成：将气化后的气体产物以钴为催化剂，该催化剂与反应气体的质量比应大于10％，H2/CO比为2，在反应温度为200℃下进行费托合成，即可获得柴油、汽油、煤油以及石蜡液体燃料，上述所述原料用量均为重量百分比。