專利名稱：發(fā)酵草禾烴釀造重?zé)N制備輕質(zhì)燃料油的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用發(fā)酵生物肽重?zé)N解離酶雙氫轉(zhuǎn)因子改性纖維素(簡(jiǎn)稱草禾烴)與重?zé)N混合釀造，生成烷基烴C8-C24的發(fā)酵草禾烴釀造重?zé)N制備輕質(zhì)燃料油的方法。
背景技術(shù)：
目前石油緊缺，能源緊張已經(jīng)成為影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要問題，工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活，沒有一項(xiàng)能夠離開能源，但是地球上的資源不是用之不竭的，石油、煤炭等資源都向人們發(fā)出了警告，目前，人類開采石油資源，已經(jīng)達(dá)到了極限。我國(guó)2003年石油原料資源缺口7000萬噸，農(nóng)用交通原料燃料油、海洋開發(fā)船舶重柴油消耗日益上漲。據(jù)2003年10月底調(diào)研燃料油市場(chǎng)價(jià)2300元/噸，輕柴油價(jià)格3100元/噸，目前市場(chǎng)柴油零售價(jià)已突破4100元/噸。一邊是能源資源消耗殆盡，另一邊是能源資源不能再生，尋找新的能源，生產(chǎn)廉價(jià)的燃料，成為世界能源科學(xué)一項(xiàng)緊迫的任務(wù)。對(duì)于未來國(guó)際上交通、工業(yè)能源燃料，根本的解決辦法是尋找能替代石油的燃料。歐洲一些國(guó)家、美國(guó)、日本都對(duì)生物燃料給予極大的重視，歐洲已經(jīng)制定了生物柴油的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，這種生物柴油來源于大豆、菜籽油。2001年歐盟的生物柴油產(chǎn)量突破100萬噸，其中法國(guó)和德國(guó)是最大的生產(chǎn)廠國(guó)，生物柴油可以在現(xiàn)行的柴油機(jī)上使用，無需改裝，德國(guó)的奔馳、寶馬、大眾汽車，生產(chǎn)的各種類型的柴油機(jī)都允許使用生物柴油，美國(guó)在20世紀(jì)90年代初開始生產(chǎn)生物柴油，此外，加拿大、巴西、日本、新西南和其他一些國(guó)家也在發(fā)展生物柴油技術(shù)和產(chǎn)業(yè)。但是由于這種生物柴油是大豆、菜籽為原料，其成本很高，給生物柴油的推廣帶來一定難度。
物理學(xué)家認(rèn)為碳水化合物干粉和光合作用下成長(zhǎng)的植物和作物、枯草，學(xué)術(shù)上稱為生物質(zhì)資源，如果加工成顆粒，與石油、烴類微生物混合發(fā)酵，他們升華到一定程度，只要稍微烷基化，加入強(qiáng)氧化劑，就能合成最原始的炸藥。爆炸是物質(zhì)釋放能量的體現(xiàn)。目前，植物枝葉、秸稈、枯草等碳水化合物，除一少部分用作農(nóng)副產(chǎn)品或手工業(yè)材料消耗外，絕大部分丟棄田間白白燒掉。經(jīng)過測(cè)定常規(guī)點(diǎn)燃或自然的方式消耗秸稈，只利用了他們能量的12-13％，我國(guó)盛產(chǎn)禾本植物4600種，其中農(nóng)作物水稻、小麥、玉米、高粱等作物秸稈年產(chǎn)3.7億噸，野生枯草1.2億噸，可以年復(fù)一年的生產(chǎn)和利用，用之不竭，取之不盡，目前，世界各國(guó)都沒有把其當(dāng)作工業(yè)上重要原料，棄之或是燒掉，嚴(yán)重影響了自然生態(tài)環(huán)境。
目前我們的煉油技術(shù)還無法將開采出的原油完全吃干榨凈，部分油田、工業(yè)廢料剩余相當(dāng)一部分沉積重質(zhì)烴類資源，如，石油煉制無法達(dá)到目的的超稠原油1700萬噸，高凝油900萬噸，煉制渣油3000萬噸等，還有一些廢棄的汽車輪胎，廢棄的工程高分子材料，廢棄瀝青，煉焦的煤焦油等比比皆是，不僅造成資源的浪費(fèi)，而且造成環(huán)境污染，如果將這些物質(zhì)全部利用起來作為能源和再生材料的原料的話，不僅能夠解決環(huán)境污染問題，而且能夠解決能源和再生新材料等問題，發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是利用生物肽微工程過渡交叉轉(zhuǎn)因子技術(shù)，將各種植物、作物秸稈、枯草，經(jīng)過研磨加工發(fā)酵后與重?zé)N類物質(zhì)混合釀造烷基化生成C8-C24輕質(zhì)燃料烴的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是1.備料工藝將草、禾精加工粉碎研磨成250-300目；2.朊化工藝草、禾粉加入相當(dāng)于草禾粉重量1.5-6％的生物肽重?zé)N解離酶；3.改性烷基化工藝加入相當(dāng)于草禾粉重量0.05-0.3％的化合游離轉(zhuǎn)因子助劑四氫呋喃鍶叮和六氫喹啉鈉，二者比例為1∶1；4.發(fā)酵工藝將以上備好的原料，在溫度20-60℃進(jìn)行發(fā)酵，時(shí)間30-36小時(shí)，得到草禾烴；5.生物釀造工藝將草禾烴與重?zé)N類物質(zhì)混合，加熱至罐中熱量達(dá)到2萬大卡，出口溫度達(dá)到80-280℃時(shí)，生產(chǎn)出輕質(zhì)燃料烴(C8-C24)。
草、禾粉和重?zé)N類物質(zhì)混合按重量百分比為20-80％和20-80％。草、禾是農(nóng)作物秸稈、植物枝葉、枯草。將其粉碎加工成260-300目細(xì)粉，脫水加入輔料發(fā)酵，生產(chǎn)利用率60-70％。
有機(jī)輔料生物肽重?zé)N解離酶是一種從石油中提取的極端微生物工業(yè)菌中提取的酶，是活性“DNA”氨基酸因子構(gòu)成的石油肽(酶)的一種。該物質(zhì)具有親油基分子結(jié)構(gòu)一端，在升華熱條件下，必須保證親水基另一端溶解生物石油酶體的正向輸入，并使其準(zhǔn)確過渡發(fā)送到重?zé)N雜環(huán)結(jié)構(gòu)中，按原升華工藝溫度不斷作用于烴鏈中的C-C鍵位，使其裂解，而自身依然固定在肽鏈上的多元石油復(fù)合酶編組中，其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是在生產(chǎn)中合成的穩(wěn)定性。本發(fā)明使用的生物肽重?zé)N解離酶是由遼寧省盤錦興隆臺(tái)金旺石油助劑廠生產(chǎn)的蘭明環(huán)菌石油酶，在常溫、常壓下以任何比例與超稠原油、重油調(diào)配，加熱至140℃后，超稠原油、重油的大分子結(jié)構(gòu)斷鏈重組，形成小分子結(jié)構(gòu)，可以達(dá)到煉制標(biāo)準(zhǔn)的油品。
本方案使用生物肽重?zé)N解離酶絡(luò)合四氫呋喃鍶叮和六氫喹啉鈉(朊)作為化合游離轉(zhuǎn)因子助劑，是草禾烴本質(zhì)中的親和羥基，含有大量的有機(jī)鈣，秸稈中有機(jī)硅、活性鈣，依據(jù)計(jì)數(shù)板乘數(shù)的比值確定草禾烴釀造中烴類酶的活力，其酶促反應(yīng)作用與重?zé)N組分中的C-C能失衡成正比，運(yùn)作草禾烴減基、自由基離子接受吸收來維護(hù)解離下來的小分子輕組分烴類分子殘端，分子表面張力均衡，在雙向交叉流態(tài)因子互換過程中，相當(dāng)多數(shù)的纖維素、半纖維素、木聚素、肌醇糖在升華過熱碳化前，獲得肽基游離的負(fù)離子肽氫元素，改性再參與改性混溶的液相重組中。在生產(chǎn)工藝中，生化技術(shù)不斷改變分子表面張力，使易散分子流態(tài)定向在裝置容器內(nèi)，如果施加外力，達(dá)到相對(duì)的有釀造運(yùn)行設(shè)備值供能產(chǎn)生相對(duì)靜電偶極距反力平衡，這樣，設(shè)計(jì)降低酶促反應(yīng)催化底物的工藝溫度，而提高各組細(xì)胞酶元活力，使光和資源材料全息向“碳?xì)洹被衔铩巴榛?烷基烴C8-C24)。
重?zé)N類是沉積重質(zhì)渣油、煤焦油、廢瀝青、稠油、化工廠清污油、廢橡膠、舊輪胎、廢工程塑料和煤。
本發(fā)明利用草禾烴與重油、稠油等含膠質(zhì)、瀝青質(zhì)高的油，反應(yīng)后的廢渣，是石墨電極的原料，與重質(zhì)渣油、廢瀝青，反應(yīng)后的廢渣，是活性炭和碳粉，與煤、煤焦油、高分子工程塑料反應(yīng)后的廢渣是乙炔的原料，既有利于廢舊資源的再生利用，又解決了能源短缺，還凈化了環(huán)境，能量的廢棄物極少，也是一種凈化環(huán)境的能源。
表1產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)參數(shù)測(cè)定報(bào)告

表2產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)參數(shù)測(cè)定報(bào)告

從表2烴類組分分析，可以看出該能源，輕質(zhì)烴類含量均高于重?zé)N石油產(chǎn)品(包括瀝青、常減壓渣油、垃圾油。)根據(jù)國(guó)家石油石化能源一級(jí)檢驗(yàn)單位遼寧石油產(chǎn)品節(jié)能理化研究檢測(cè)中心檢測(cè)，該產(chǎn)品，受熱100℃燃點(diǎn)、閃點(diǎn)穩(wěn)定。對(duì)瀝青和高凝油有明顯降凝、減粘輕質(zhì)化作用，依據(jù)流程參數(shù)，氣象抽樣148℃，分析測(cè)定含有C3-C5析出，表明該產(chǎn)品有明顯斷鏈重組重?zé)N分子結(jié)構(gòu)，增加燃燒值、提高熱晗，熱態(tài)交叉使產(chǎn)品改性化合，重?zé)N輕組分明顯增加。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1本實(shí)施例是盤錦金海岸石油化工有限公司十五萬噸常減壓改煉烴禾粉混配重質(zhì)超稠油工藝實(shí)例，這個(gè)公司是常減壓十五萬噸煉油裝置，因原料(原油)緊張，改造工藝生產(chǎn)瀝青，使用遼河油田重質(zhì)超稠油，其產(chǎn)品70％以上是瀝青產(chǎn)品。2003年4月公司使用研制的草禾烴與重質(zhì)超稠油配比混合蒸餾釀造加工，收率效果很理想，具體工藝及參數(shù)如下未加草禾烴的重質(zhì)超稠油脫水后室內(nèi)評(píng)估初餾點(diǎn)273℃，重質(zhì)超稠油測(cè)試量100ml，300℃出率17％。
按30％的草禾烴，70％的重質(zhì)超稠油比例混合，初餾點(diǎn)140℃，比未加草禾烴的餾程降低133℃，重質(zhì)超稠油測(cè)試量100ml，305℃出率60.34％。
擴(kuò)大到生產(chǎn)裝置，按總量100％配制，取30％的草禾粉，70％的重質(zhì)超稠油，加入相當(dāng)于草禾粉重量4％的生物肽重?zé)N解離酶和相當(dāng)于草禾粉重量0.1％的化合游離轉(zhuǎn)因子助劑四氫呋喃鍶叮和六氫喹啉鈉，比例為1∶1，在83℃的地池中混合攪拌，恒溫85℃釀造發(fā)酵36個(gè)小時(shí)，發(fā)酵使原油體積膨脹20％，減粘降稠率達(dá)到96％，泵送效果極佳。用泵將原料送入原料罐，同時(shí)開啟蒸汽加熱常壓裝置，控制塔頂溫度，107℃以下，干度40％以上，鎖定加熱爐進(jìn)口溫度，105℃，出口溫度385℃，物料進(jìn)給量調(diào)整20噸/小時(shí)、23噸/小時(shí)、28噸/小時(shí)至正常。生產(chǎn)運(yùn)行記錄2003年4月16日至2003年4月17日結(jié)束。
1班輕質(zhì)油出油率130噸/10小時(shí)，排渣63噸/10小時(shí)；2班輕質(zhì)油出油率145噸/8小時(shí)，排渣70噸/10小時(shí)；3班輕質(zhì)油出油率240噸/12小時(shí)，排渣98噸/10小時(shí)；
次日1班輕質(zhì)油出油率255噸/6小時(shí)，排渣102噸/6小時(shí)；2班清渣掃線，總煉制量1200余噸，生產(chǎn)運(yùn)行煉耗3‰；生產(chǎn)輕組分測(cè)定密度0.84，色澤茶色，閃點(diǎn)55℃，氣味微煙味，標(biāo)準(zhǔn)-10#輕柴油。
排渣稍加處理，是復(fù)印機(jī)和打印機(jī)用的墨粉。
該工藝明顯降低超稠油黏度，提高輕質(zhì)含量，可降低投入成本28％，達(dá)到重油輕質(zhì)化，由于降低了初餾程溫度，可比傳統(tǒng)工藝節(jié)約能耗30％以上，可以提高常減壓的綜合效益。
實(shí)施例2本實(shí)施例是山西河津市50萬噸草禾烴與煤焦油混合生產(chǎn)燃料油工藝，山西河津市，以產(chǎn)焦炭聞名于世，但是產(chǎn)焦炭后產(chǎn)生的煤焦油卻無法處理，不僅污染環(huán)境，而且浪費(fèi)資源，用草禾烴與煤焦油混合生產(chǎn)燃料油工藝，取40％的草禾粉，參入其重量2％的生物肽重?zé)N解離酶和0.2％的化合游離轉(zhuǎn)因子助劑四氫呋喃鍶叮和六氫喹啉鈉，比例為1∶1，再與60％的煤焦油混合發(fā)酵，發(fā)酵溫度60℃，時(shí)間為30小時(shí)，將發(fā)酵好的混合物，送入升華發(fā)酵裝置，給裝置加熱，當(dāng)原料熱量達(dá)到二萬大卡，出口溫度達(dá)到140-280℃，生產(chǎn)出與-10號(hào)輕柴油性能相同的輕質(zhì)燃料油，但是熱量高于石油燃料，出油率60％，熱值達(dá)到1.2萬大卡，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到交通能源燃料C4-C24(輕柴油)標(biāo)準(zhǔn)，熱值比輕柴油高出30％，排渣為電石的原料，無任何廢水、廢料排出。
實(shí)施例3本實(shí)施例是鞍山年產(chǎn)260萬噸生產(chǎn)用行線，應(yīng)用生物肽重?zé)N解離酶、改性烷基纖維素處理遼河油田特稠油。取30％的草禾粉，參入其重量6％的生物肽重?zé)N解離酶和0.3％的化合游離轉(zhuǎn)因子助劑四氫呋喃鍶叮和六氫喹啉鈉，比例為1∶1，再與70％的特稠油混合發(fā)酵，發(fā)酵溫度60℃，時(shí)間為30小時(shí)，將發(fā)酵好的混合物，送入升華裝置，給裝置加熱，當(dāng)原料熱量達(dá)到二萬大卡，出口溫度達(dá)到140-280℃，生產(chǎn)出與-10號(hào)輕柴油性能相同的輕質(zhì)燃料油，本生產(chǎn)線處理加工一噸稠油比原生產(chǎn)線增加經(jīng)濟(jì)效益五倍以上，排出的廢渣是工業(yè)碳粉原料。
實(shí)施例4本實(shí)施例是用草禾烴和廢舊橡膠輪胎作原料生產(chǎn)輕質(zhì)燃料油，取莊稼秸稈、植物枝葉、枯草等，將草、禾精加工粉碎研磨成250-300目，然后給研磨好的草朊化，加入相當(dāng)于草禾粉重量1.5％的生物肽重?zé)N解離酶，再加入相當(dāng)于草禾粉重量0.05％的化合游離轉(zhuǎn)因子助劑四氫呋喃鍶叮和六氫喹啉鈉改性烷基化，比例為1∶1，將以上備好的原料在溫度50℃進(jìn)行發(fā)酵，時(shí)間30小時(shí)，然后進(jìn)行生物釀造，加熱至罐中熱量達(dá)到2萬大卡，出口溫度達(dá)到140-280℃時(shí)，生產(chǎn)出含有各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到交通能源燃料C4-C24(輕柴油)標(biāo)準(zhǔn)的輕質(zhì)燃料油。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)酵草禾烴釀造重?zé)N制備輕質(zhì)燃料油的方法，其特征在于將經(jīng)過生物肽重?zé)N解離酶，化合游離轉(zhuǎn)因子助劑四氫呋喃鍶叮和六氫喹啉鈉朊化、改性烷基化、發(fā)酵獲得的生物肽重?zé)N解離酶雙氫轉(zhuǎn)因子改性纖維素與重?zé)N類物質(zhì)混合釀造，加熱至罐中熱量達(dá)到2萬大卡，出口溫度達(dá)到80-280℃時(shí)，生產(chǎn)出輕質(zhì)輕質(zhì)燃料烴(C8-C24)，生物肽重?zé)N解離酶雙氫轉(zhuǎn)因子改性纖維素和重?zé)N類物質(zhì)混合按重量百分比為20-80％和20-80％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)酵草禾烴釀造重?zé)N制備輕質(zhì)燃料油的方法，其特征在于草、禾是農(nóng)作物秸稈、植物枝葉、枯草。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)酵草禾烴釀造重?zé)N制備輕質(zhì)燃料油的方法，其特征在于重?zé)N類是沉積重質(zhì)渣油、煤焦油、廢瀝青、稠油、化工廠清污油、廢橡膠、舊輪胎、廢工程塑料和煤。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用發(fā)酵生物肽重?zé)N解離酶雙氫轉(zhuǎn)因子改性纖維素(簡(jiǎn)稱草禾烴)與重?zé)N混合釀造，生成烷基烴C
文檔編號(hào)C10G1/00GK1618930SQ20041008394
公開日2005年5月25日 申請(qǐng)日期2004年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月13日
發(fā)明者蓋國(guó)文 申請(qǐng)人:姜國(guó)文