一種從生物質(zhì)一步法制備甲醇的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種從生物質(zhì)一步法制備甲醇的方法，包括如下步驟：（1）稱取碳酸鈣和甘蔗渣，充分?jǐn)嚢杈鶆?；?）將碳酸鈣和甘蔗渣的混合物裝入兩端設(shè)置有開口的反應(yīng)管中，通入氮?dú)獠⒃诘獨(dú)夥罩幸?0～80℃/min的升溫速率將反應(yīng)管進(jìn)行升溫，在升溫至100℃時，開始以0.05～0.15ml/(min·g甘蔗渣)的流量從反應(yīng)管一端通入丙酮，從反應(yīng)管另一端收集反應(yīng)流出液，繼續(xù)升溫至300℃，在此溫下保持1～2min后停止收集反應(yīng)流出液，收集到的液相產(chǎn)物經(jīng)分離得到甲醇。本發(fā)明方法采用農(nóng)業(yè)廢棄物作為原料，操作簡單，設(shè)備投資小，產(chǎn)物選擇性高，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，具有較大的經(jīng)濟(jì)和實(shí)用價值。
【專利說明】一種從生物質(zhì)一步法制備甲醇的方法
(-)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種從生物質(zhì)一步法制備甲醇的方法。
(二)【背景技術(shù)】
[0002]《中國甲醇行業(yè)市場調(diào)研與投資預(yù)測分析報(bào)告前瞻》數(shù)據(jù)顯示，2010年行業(yè)新增產(chǎn)能640萬噸，2011年新增產(chǎn)能814萬噸，2012年我國將有550萬噸以上的新建甲醇裝置投產(chǎn)。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院甲醇行業(yè)研究小組認(rèn)為，要消化過剩產(chǎn)能，應(yīng)加快拓展甲醇汽油、甲醇制烯烴等新興領(lǐng)域。
[0003]甲醇是一種重要的化工原料，可廣泛應(yīng)用于很多方面:
[0004]1.基本有機(jī)原料之一，主要用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多種有機(jī)產(chǎn)品；
[0005]2.用作涂料、清漆、蟲膠、油墨、膠黏劑、染料、生物堿、醋酸纖維素、硝酸纖維素、乙基纖維素、聚乙烯醇縮丁醛等的溶劑；
[0006]3.是制造農(nóng)藥、 醫(yī)藥、塑料、合成纖維及有機(jī)化工產(chǎn)品如甲醛、甲胺、氯甲烷、硫酸二甲酯等的原料；
[0007]4.是重要的燃料，可摻入汽油作替代燃料使用；
[0008]5.用作分析試劑，還用于有機(jī)合成；
[0009]6.甲醇為清洗去油劑。
[0010]工業(yè)上合成甲醇幾乎全部采用一氧化碳加壓催化加氫的方法，工藝過程包括造氣、合成凈化、甲醇合成和粗甲醇精餾等工序。雖然此工藝較為成熟，但是其造氣過程需要很高的能耗與大量的煤、石油或天然氣等化石燃料。隨著化石燃料的不斷消耗，該工藝的成本將會越來越高。
[0011]生物質(zhì)中含有大量的有機(jī)物，可通過裂解方式獲得所需的液相產(chǎn)品。如能從生物質(zhì)中獲取甲醇，將會有重要的經(jīng)濟(jì)與實(shí)用價值。因此，本文利用甘蔗渣作為生物質(zhì)的模型物進(jìn)行快速裂解，在氮?dú)鈿夥障?，通入丙酮作為添加劑，可以獲得高選擇性的甲醇。該方法操作簡單，對設(shè)備的要求較低。采用的丙酮添加劑，可以經(jīng)過蒸餾的方法與甲醇進(jìn)行分離而得以回收，反復(fù)利用。
(三)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的是提供一種利用生物質(zhì)制備甲醇的方法，此方法以農(nóng)業(yè)廢棄物作為原料，操作簡單，設(shè)備投資小，產(chǎn)物選擇性高，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，具有較大的經(jīng)濟(jì)和實(shí)用價值。
[0013]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0014]一種從生物質(zhì)一步法制備甲醇的方法，包括如下步驟:
[0015](I)稱取碳酸鈣和甘蔗渣，充分?jǐn)嚢杈鶆颍?br> [0016](2)將碳酸鈣和甘蔗渣的混合物裝入兩端設(shè)置有開口的反應(yīng)管中，通入氮?dú)獠⒃诘獨(dú)夥罩幸?0~80°C /min的升溫速率將反應(yīng)管進(jìn)行升溫，在升溫至100°C時，開始以0.05~0.15ml/(min *g甘鹿洛)的流量從反應(yīng)管一端通入丙酮,從反應(yīng)管另一端收集反應(yīng)流出液，繼續(xù)升溫至300°C，在此溫下保持I~2min后停止收集反應(yīng)流出液，收集到的液相產(chǎn)物經(jīng)分離得到甲醇。
[0017]本發(fā)明選取的生物質(zhì)原料為甘蔗渣，其可以使用糖廠榨糖后所剩的甘蔗渣。
[0018]進(jìn)一步，步驟(1)中，碳酸鈣與甘蔗渣的質(zhì)量配比為0.1~0.3:1，優(yōu)選0.2:1。
[0019]進(jìn)一步，步驟(2)中，優(yōu)選升溫至300°C保持Imin后停止收集反應(yīng)流出液。
[0020]本發(fā)明步驟(3)收集的液相產(chǎn)品中，一般可通過精餾分離添加劑，添加劑回收利用。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)勢在于:
[0022]a從原料角度上，采用甘蔗渣等農(nóng)業(yè)廢棄物較之糧食具有更大的經(jīng)濟(jì)和社會價值；
[0023]b生物質(zhì)的裂解裝置操作簡單，設(shè)備投資低；
[0024]c本發(fā)明的原料的利用率高，甲醇選擇性高；
[0025]d本發(fā)明使用的添加劑可以通過蒸餾與產(chǎn)品進(jìn)行分離，而得以重復(fù)使用，降低了生產(chǎn)成本。
(四)【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是實(shí)施例1制得的產(chǎn)品的氣相色譜圖。
[0027]圖2是實(shí)施例2制得的產(chǎn)品的氣相色譜圖。
(五)【具體實(shí)施方式】
[0028]下面以具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此:
[0029]實(shí)施例一:
[0030]稱取3g甘蔗渣和0.6g碳酸鈣，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?，裝填至兩端設(shè)置有開口(開口可關(guān)閉)反應(yīng)管中部。往反應(yīng)管中通入40ml/min的氮?dú)膺M(jìn)行氣密性檢驗(yàn)，合格后，繼續(xù)通氣3min,以排除反應(yīng)管內(nèi)部空氣。然后，使反應(yīng)管以50°C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，當(dāng)溫度上升至100°C時，以0.3ml/min的流量從反應(yīng)管一端開始通入丙酮，從反應(yīng)管另一端由冰水浴冷卻收集反應(yīng)流出液，升溫至終溫300°C停留Imin后，停止實(shí)驗(yàn)，即停止收集反應(yīng)流出液，同時停止對反應(yīng)管進(jìn)行加熱以及通入氮?dú)夂捅?，反?yīng)管自然冷卻至室溫。收集到液相產(chǎn)品經(jīng)氣相色譜分析其組成，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，甲醇的選擇性達(dá)到77.9%。
[0031]實(shí)施例二:
[0032]稱取3g甘蔗渣和0.6g碳酸鈣，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?，裝填至兩端設(shè)置有開口(開口可關(guān)閉)反應(yīng)管中部。往反應(yīng)管中通入40ml/min的氮?dú)膺M(jìn)行氣密性檢驗(yàn)，合格后，繼續(xù)通氣3min,以排除反應(yīng)管內(nèi)部空氣。然后，使反應(yīng)管中以80°C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，當(dāng)溫度上升至100°C時，以0.4ml/min的流量從反應(yīng)管一端開始通入丙酮，從反應(yīng)管另一端由冰水浴冷卻收集反應(yīng)流出液，升溫至終溫300°C停留Imin后，停止實(shí)驗(yàn)，即停止收集反應(yīng)流出液，同時停止對反應(yīng)管進(jìn)行加熱以及通入氮?dú)夂捅磻?yīng)管自然冷卻至室溫。收集到的液相產(chǎn)品經(jīng) 氣相色譜分析其組成，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，甲醇的選擇性達(dá)到72.3%。
【權(quán)利要求】
1.一種從生物質(zhì)一步法制備甲醇的方法，包括如下步驟: (1)稱取碳酸鈣和甘蔗渣，充分?jǐn)嚢杈鶆颍? (2)將碳酸鈣和甘蔗渣的混合物裝入兩端設(shè)置有開口的反應(yīng)管中，通入氮?dú)獠⒃诘獨(dú)夥罩幸?0~80°C /min的升溫速率將反應(yīng)管進(jìn)行升溫，在升溫至100°C時，開始以0.05~0.15ml/(min *g甘蔗渣)的流量從反應(yīng)管一端通入丙酮，從反應(yīng)管另一端收集反應(yīng)流出液，繼續(xù)升溫至300°C，在此溫下保持I~2min后停止收集反應(yīng)流出液，收集到的液相產(chǎn)物經(jīng)分離得到甲醇。
2.如權(quán)利要求1所述的從生物質(zhì)一步法制備甲醇的方法，其特征在于:步驟(1)中，碳酸鈣與甘蔗渣的質(zhì)量配比為0.1~0.3:1。
3.如權(quán)利要求1所述的從生物質(zhì)一步法制備甲醇的方法，其特征在于:步驟(1)中，碳酸鈣與甘蔗渣的質(zhì)量配比為0.2:1。
4.如權(quán)利要求1~3之一所述的從生物質(zhì)一步法制備甲醇的方法，其特征在于:步驟(2)中，升溫至300°C保持Imin后停止收集反應(yīng)流出液。
【文檔編號】C07C29/00GK103936556SQ201310754065
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】王建國, 冷帥, 王新德, 王磊 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)