專利名稱：一種麻瘋樹(shù)果殼液態(tài)生物能源的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在無(wú)氧條件下制備麻瘋樹(shù)果殼的液態(tài)生物能源 的方法。
技術(shù)背景麻瘋樹(shù)，屬大戟科麻瘋樹(shù)屬，又名小油桐、假花生、木花生、小 桐子、青桐木、臭油桐等，是一種耐干旱的多年生常綠植物，在我國(guó) 南方已有廣泛的引種與栽培，并建立了百萬(wàn)畝級(jí)別的麻瘋樹(shù)基地。麻瘋樹(shù)在熱帶氣候條件下，種植2 — 3年掛果，5年后進(jìn)入豐產(chǎn)期。麻瘋 樹(shù)種子含油量高，但不可食用，因此非常適合生產(chǎn)生物柴油。麻瘋樹(shù) 種子脫毒后可做飼料，枝葉可作為生物農(nóng)藥、生物醫(yī)藥的原料。麻瘋樹(shù)是目前國(guó)際上研究最多的可用于生產(chǎn)生物柴油的主要能 源樹(shù)種之一，是世界公認(rèn)的最有可能成為未來(lái)替代化石能源的具有巨 大開(kāi)發(fā)潛力的優(yōu)良能源樹(shù)種，特別是研制成高等級(jí)生物柴油具有極大 應(yīng)用前景。經(jīng)改性的麻瘋樹(shù)油可適用于各種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，并在閃點(diǎn)、 凝固點(diǎn)、硫含量、 一氧化碳排放量、顆粒值等關(guān)鍵技術(shù)上均優(yōu)于國(guó)內(nèi) 零號(hào)柴油，燃燒后的排放物可達(dá)到歐洲二號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，是環(huán)保型的生態(tài)燃 油。麻瘋樹(shù)果殼是麻瘋樹(shù)果加工麻瘋樹(shù)油的副產(chǎn)物， 一般占整個(gè)麻瘋 樹(shù)果鮮重的35%—50%，因此麻瘋樹(shù)果殼資源較為豐富。目前，麻瘋樹(shù) 果主要用于制備生物柴油，而果殼的存在不利于麻瘋樹(shù)油的壓榨或萃 取，同時(shí)還會(huì)影響麻瘋樹(shù)油的品質(zhì)，因而，在制備麻瘋樹(shù)油時(shí)需先對(duì) 麻瘋樹(shù)果去殼。目前，麻瘋樹(shù)果殼還沒(méi)有進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用， 一般被直接 廢棄，造成資源浪費(fèi)。而且，丟棄的麻瘋樹(shù)果殼的降解產(chǎn)物中，可產(chǎn) 生異味氣體污染空氣環(huán)境，液體和固體污染水源，對(duì)水源和生態(tài)環(huán)境 造成嚴(yán)重污染。因此，開(kāi)展麻瘋樹(shù)果殼的綜合和高附加值利用，特別是高品位資 源化利用，可有利于促進(jìn)我國(guó)麻瘋樹(shù)產(chǎn)業(yè)的快速與可持續(xù)發(fā)展。目前， 我國(guó)正在大力發(fā)展可再生能源特別是林木生物質(zhì)能源，而麻瘋樹(shù)是主 要發(fā)展的能源樹(shù)種之一。然而，目前僅僅利用種子進(jìn)行生物柴油的制 備。如果能將麻瘋樹(shù)果殼也制備成液態(tài)生物能源，將會(huì)進(jìn)一步提高麻 瘋樹(shù)果殼的高附加值應(yīng)用范圍、減少資源浪費(fèi)與環(huán)境污染，同時(shí)促進(jìn) 麻瘋樹(shù)這一優(yōu)良能源樹(shù)種果實(shí)的全方位開(kāi)發(fā)與利用。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種操作工藝簡(jiǎn)單，成本較 低，可控性好，不需昂貴設(shè)備的麻瘋樹(shù)果殼液態(tài)生物能源的制備方法。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的麻瘋樹(shù)果殼液態(tài)生物能源 的制備方法，包括如下步驟-(1) 、將麻瘋樹(shù)果殼曬干，然后制成20目 80目的粉末；(2) 、將麻瘋樹(shù)果殼粉末置于無(wú)氧條件下進(jìn)行直接熱裂解，熱裂 解溫度為190°C 890°C，熱裂解氣室溫冷卻，得麻瘋樹(shù)果殼熱解油；(3) 、在4-120°C、 0 —0. 99MPa真空下，將麻瘋樹(shù)果殼熱解油分 離、蒸發(fā)，蒸發(fā)物冷卻后，即得麻瘋樹(shù)果殼液態(tài)生物能源，殘余物為 固態(tài)能源。上述步驟1中所述的麻瘋樹(shù)是指大戟科麻瘋樹(shù)屬的所有品種，麻 瘋樹(shù)果殼是指各類麻瘋樹(shù)果殼為加工或未加工的麻瘋樹(shù)果殼。上述步驟2中所述的無(wú)氧條件為二氧化碳、氦氣、氮?dú)馄渲兄?或任意比例混合物。上述步驟2中所述的室溫為5°C 35°C。采用上述技術(shù)方案的麻瘋樹(shù)果殼液態(tài)生物能源的制備方法，在無(wú) 氧條件下將未加工的麻瘋樹(shù)果殼轉(zhuǎn)變成液態(tài)生物能源，轉(zhuǎn)化率在48 %以上。該麻瘋樹(shù)果殼液態(tài)生物能源對(duì)環(huán)境友好，在林木可再生能源 領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。本發(fā)明提供的方法操作工藝簡(jiǎn)單，成本較 低，可控性好，不需昂貴設(shè)備，且易產(chǎn)業(yè)化。
具體實(shí)施方式
通過(guò)下面給出的本發(fā)明的具體實(shí)施例可以進(jìn)一步清楚地理解本 發(fā)明，但下述實(shí)施例并不是對(duì)本發(fā)明的限定。 實(shí)施例1:首先，將麻瘋樹(shù)果殼剪成0. 5cm2的小塊，利用微型植物粉碎機(jī)粉 碎成20目 80目的粉末，取0.5kg左右粉末放在熱解器中，在590 'C的氦氣流中熱解，熱裂解氣室溫冷卻，得麻瘋樹(shù)果殼熱解油；在 4-120。C、 0 —0. 99MPa真空下，將麻瘋樹(shù)果殼熱解油分離、蒸發(fā)，蒸 發(fā)物冷卻后，熱解產(chǎn)物在室溫下液化回收，即得麻瘋樹(shù)果殼液態(tài)生物 能源，殘余物為固態(tài)能源，轉(zhuǎn)化率在50%以上。用HP5973/6890型氣 相色譜一質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)測(cè)試麻瘋樹(shù)果殼液態(tài)生物能源，結(jié)果 表明該液態(tài)能源含有50. 61%的生物能源成分。麻瘋樹(shù)是指大戟科麻瘋樹(shù)屬的所有品種，麻瘋樹(shù)果殼是指各類麻 瘋樹(shù)果殼為加工或未加工的麻瘋樹(shù)果殼。實(shí)施例2:按照實(shí)施例l的方法，將熱解溫度改為490°C，轉(zhuǎn)化率在49%以上。獲得的液態(tài)能源含有48. 38%的生物能源成分。 實(shí)施例3:按照實(shí)施例l的方法，將熱解溫度改為390°C ，轉(zhuǎn)化率在49%以 上。獲得的液態(tài)能源含有48. 12%的生物能源成分。 實(shí)施例4:首先，將麻瘋樹(shù)果殼剪成0.5cm2的小塊，碾碎成20目 80目的 粉末，取0.5kg左右粉末放在熱解器中，在19(TC的氮?dú)饬髦袩峤猓?熱裂解氣5"C室溫冷卻，得麻瘋樹(shù)果殼熱解油；在4'C、 OMPa真空下， 將麻瘋樹(shù)果殼熱解油分離、蒸發(fā)，蒸發(fā)物冷卻后，熱解產(chǎn)物在室溫下 液化回收，即得麻瘋樹(shù)果殼液態(tài)生物能源，殘余物為固態(tài)能源，轉(zhuǎn)化 率在48%以上。實(shí)施例5:首先，將麻瘋樹(shù)果殼剪成0. 5cm2的小塊，砸碎成20目 80目的 粉末，取0.5kg左右粉末放在熱解器中，在790。C的二氧化碳?xì)饬髦?熱解，熱裂解氣25。C室溫冷卻，得麻瘋樹(shù)果殼熱解油；在8CTC、0. 50MPa 真空下，將麻瘋樹(shù)果殼熱解油分離、蒸發(fā)，蒸發(fā)物冷卻后，熱解產(chǎn)物 在室溫下液化回收，即得麻瘋樹(shù)果殼液態(tài)生物能源，殘余物為固態(tài)能 源，轉(zhuǎn)化率在60%以上。實(shí)施例6:首先，將麻瘋樹(shù)果殼剪成0. 5cm2的小塊，砸碎成20目 80目的 粉末，取0.5kg左右粉末放在熱解器中，在89(TC的二氧化碳?xì)饬髦?熱解，熱裂解氣35'C室溫冷卻，得麻瘋樹(shù)果殼熱解油；在120°C、 0.99MPa真空下，將麻瘋樹(shù)果殼熱解油分離、蒸發(fā)，蒸發(fā)物冷卻后， 熱解產(chǎn)物在室溫下液化回收，即得麻瘋樹(shù)果殼液態(tài)生物能源，殘余物 為固態(tài)能源，轉(zhuǎn)化率在60%以上。
權(quán)利要求
1、一種麻瘋樹(shù)果殼液態(tài)生物能源的制備方法，其特征是制備步驟包括(1)、將麻瘋樹(shù)果殼曬干，然后制成20目～80目的粉末；(2)、將麻瘋樹(shù)果殼粉末置于無(wú)氧條件下進(jìn)行直接熱裂解，熱裂解溫度為190℃～890℃，熱裂解氣室溫冷卻，得麻瘋樹(shù)果殼熱解油；(3)、在4-120℃、0-0.99MPa真空下，將麻瘋樹(shù)果殼熱解油分離、蒸發(fā)，蒸發(fā)物冷卻后，即得麻瘋樹(shù)果殼液態(tài)生物能源，殘余物為固態(tài)能源。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的麻瘋樹(shù)果殼液態(tài)生物能源的制備方法， 其特征是所述的麻瘋樹(shù)是指大戟科麻瘋樹(shù)屬的所有品種，麻瘋樹(shù)果 殼是指各類麻瘋樹(shù)果殼為加工或未加工的麻瘋樹(shù)果殼。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的麻瘋樹(shù)果殼液態(tài)生物能源的制備方法，其特征是上述步驟(2)中所述的無(wú)氧條件為二氧化碳、氦氣、氮?dú)馄渲兄换蛉我獗壤旌衔铩?br> 4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的麻瘋樹(shù)果殼液態(tài)生物能源的制備方法， 其特征是上述步驟(2)中所述的室溫為5°C 35°C。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種麻瘋樹(shù)果殼液態(tài)生物能源的制備方法，制備步驟包括(1)將麻瘋樹(shù)果殼曬干，然后制成20目～80目的粉末；(2)將麻瘋樹(shù)果殼粉末置于無(wú)氧條件下進(jìn)行直接熱裂解，熱裂解溫度為190℃～890℃，熱裂解氣室溫冷卻，得麻瘋樹(shù)果殼熱解油；(3)在4-120℃、0-0.99MPa真空下，將麻瘋樹(shù)果殼熱解油分離、蒸發(fā)，蒸發(fā)物冷卻后，即得麻瘋樹(shù)果殼液態(tài)生物能源，殘余物為固態(tài)能源。轉(zhuǎn)化率在48％以上。該麻瘋樹(shù)果殼液態(tài)生物能源對(duì)環(huán)境友好，在林木可再生能源領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。本發(fā)明提供的方法操作工藝簡(jiǎn)單，成本較低，可控性好，不需昂貴設(shè)備，且易產(chǎn)業(yè)化。
文檔編號(hào)C10G1/00GK101235307SQ200810030698
公開(kāi)日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2008年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月27日
發(fā)明者張黨權(quán), 彭萬(wàn)喜, 譚曉風(fēng) 申請(qǐng)人:中南林業(yè)科技大學(xué)