專利名稱：一種油桐殼液態(tài)生物能源的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在無氧條件下制備油桐殼的液態(tài)生物能源的方法。
背景技術(shù)：
油桐為大戟科油桐屬植物，是我國主要工業(yè)油料樹種之一，在我 國已有一千多年的栽培歷史，己培育了較多優(yōu)良品種，在我國南方廣 泛栽培，其中四川、貴州、湖南、湖北為我國生產(chǎn)桐油的四大省份。油桐種子榨出的油叫桐油，油桐種子含油率33%-71%， IO年生油桐畝 產(chǎn)可高達(dá)45公斤。而且，桐油不易腐爛變質(zhì)，其運(yùn)輸和貯存條件沒 有任何限制。桐油色澤金黃或棕黃色，是優(yōu)良干性油，有光澤，具有 不透水、不透氣、不傳電、抗酸堿、防腐蝕、耐冷熱等特性，因此在 工業(yè)上廣泛用于制漆、塑料、電器、人造橡膠、人造皮革、人造汽油、 油墨等制造業(yè)。油桐是我國傳統(tǒng)的出口商品，占世界總產(chǎn)量的70%。油桐殼是油桐果加工桐油的副產(chǎn)物， 一般占整個(gè)油桐果鮮重的 40%—55%，因此油桐殼資源十分豐富。油桐殼中含有大量的木質(zhì)素等 化學(xué)成分，是提取糠醛等工業(yè)原料的良好原材料，還可制成活性炭、 粗詞料和各類食用菌的有機(jī)培養(yǎng)基等。然而，油桐殼的這些加工處理 的投入產(chǎn)出比較低，屬于典型的粗放型生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)效益低，產(chǎn)品附加 值不高，而且生產(chǎn)過程中會(huì)給環(huán)境帶來二次加工污染，因而，油桐殼 的這些深加工一直沒有得到有效推廣，導(dǎo)致油桐殼這一具有較高利用 價(jià)值的資源大多被丟棄浪費(fèi)。而且，丟棄的油桐殼的降解產(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，對水源和生態(tài)環(huán) 境造成嚴(yán)重污染。因此，開展油桐殼的綜合和高附加值開發(fā)利用，特別是高品位資 源化利用，有利于促進(jìn)我國油桐產(chǎn)業(yè)的健康快速與可持續(xù)發(fā)展。目前， 我國正在大力提倡與發(fā)展可再生能源，而林木生物質(zhì)能源是其重點(diǎn)之 一。林木生物質(zhì)的液態(tài)燃料轉(zhuǎn)化與利用是林木生物質(zhì)能源開發(fā)利用的 主要方式之一。因此，將油桐殼制備成液態(tài)生物能源將會(huì)進(jìn)一步提高 油桐殼的高附加值應(yīng)用范圍、減少資源浪費(fèi)與環(huán)境污染，提高我國油 桐產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種操作工藝簡單，可控性好，成本低，不需要昂貴設(shè)備的油桐殼液態(tài)生物能源的制備方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的油桐殼液態(tài)生物能源的制 備方法，包括如下步驟(1) 、將桐油果殼曬干，制成50目 100目的粉末；(2) 、將桐油果殼粉末置于無氧條件下進(jìn)行直接熱裂解，熱裂解溫度為130°C 890°C ，熱裂解氣室溫冷卻，得熱解油；(3) 、在3-117°C、 0 —0. 98MPa真空下，將油桐殼的熱解油分離、 蒸發(fā)，蒸發(fā)物冷卻后，即得油桐殼液態(tài)生物能源，殘余物為固態(tài)能源。上述步驟1中所述的油桐是指油桐屬的所有品種，桐油果殼是指 各類桐油果殼為加工或未加工的桐油果殼。上述步驟2中所述的無氧條件為氦氣、二氧化碳、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)方案的油桐殼液態(tài)生物能源的制備方法，在無氧條 件下將油桐殼轉(zhuǎn)變成液態(tài)生物能源，轉(zhuǎn)化率在51%以上。油桐殼液態(tài) 生物能源對環(huán)境友好，在林木可再生能源領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用前景。 本發(fā)明提供的方法操作工藝簡單，可控性好，成本低，不需要昂貴設(shè) 備，且易于產(chǎn)業(yè)化。
具體實(shí)施方式
通過下面給出的本發(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)施例并不是對本發(fā)明的限定。實(shí)施例1:首先，將油桐殼剪成0.5cm2的小塊，利用微型植物粉碎機(jī)粉碎成 50目 100目的粉末，取1. Okg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，得熱解油；在65°C、 OMPa真空 下，將油桐殼的熱解油分離、蒸發(fā)，蒸發(fā)物室溫冷卻后液化回收，即 得油桐殼液態(tài)生物能源，殘余物為固態(tài)能源，轉(zhuǎn)化率在58%以上。用 HP5973/6890型氣相色譜一質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)測試油桐殼液態(tài)生物 能源，結(jié)果表明該液態(tài)能源含有54. 33%的生物能源成分。油桐是指油桐屬的所有品種，桐油果殼是指各類桐油果殼為加工 或未加工的桐油果殼。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57%以 上。獲得的液態(tài)能源含有53.47%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54%以 上。獲得的液態(tài)能源含有52. 19%的生物能源成分。實(shí)施例4:首先，將油桐殼剪成0.5cm2的小塊，碾碎成50目 100目的粉 末，取l.Okg左右粉末放在熱解器中，在12(TC的氮?dú)饬髦袩峤猓瑹?裂解氣5。C室溫冷卻，得熱解油；在4'C、 0. 98MPa真空下，將油桐殼 的熱解油分離、蒸發(fā)，蒸發(fā)物室溫冷卻后液化回收，即得油桐殼液態(tài) 生物能源，殘余物為固態(tài)能源，轉(zhuǎn)化率在51%以上。實(shí)施例5:首先，將油桐殼剪成0.5cm2的小塊，砸碎成50目 100目的粉 末，取l.Okg左右粉末放在熱解器中，在79(TC的二氧化碳流中熱解， 熱裂解氣25。C室溫冷卻，得熱解油；在85°C、 0.50MPa真空下，將油 桐殼的熱解油分離、蒸發(fā)，蒸發(fā)物室溫冷卻后液化回收，即得油桐殼 液態(tài)生物能源，殘余物為固態(tài)能源，轉(zhuǎn)化率在59%以上。實(shí)施例6:首先，將油桐殼剪成0. 5cm2的小塊，利用微型植物粉碎機(jī)粉碎成 50目 100目的粉末，取l.Okg左右粉末放在熱解器中，在89(TC的 氦氣、二氧化碳和氮?dú)馊我獗壤旌衔锪髦袩峤?，熱裂解?5t:室溫 冷卻，得熱解油；在115°C、 0.75MPa真空下，將油桐殼的熱解油分 離、蒸發(fā)，蒸發(fā)物室溫冷卻后液化回收，即得油桐殼液態(tài)生物能源， 殘余物為固態(tài)能源，轉(zhuǎn)化率在61%以上。
權(quán)利要求
1、一種油桐殼液態(tài)生物能源的制備方法，其特征是制備步驟包括(1)、將桐油果殼曬干，制成50目～100目的粉末；(2)、將桐油果殼粉末置于無氧條件下進(jìn)行直接熱裂解，熱裂解溫度為130℃～890℃，熱裂解氣室溫冷卻，得熱解油；(3)、在3-117℃、0-0.98MPa真空下，將油桐殼的熱解油分離、蒸發(fā)，蒸發(fā)物冷卻后，即得油桐殼液態(tài)生物能源，殘余物為固態(tài)能源。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油桐殼液態(tài)生物能源的制備方法，其 特征是所述的油桐是指油桐屬的所有品種，油桐殼是指各類油桐殼 為加工或未加工的油桐殼。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油桐殼液態(tài)生物能源的制備方法，其特征是上述步驟(2)中所述的無氧條件為氦氣、氮?dú)?、二氧化碳其中之一或任意比例混合物?br> 4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油桐殼液態(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)明公開了一種油桐殼液態(tài)生物能源的制備方法，制備步驟包括(1)將桐油果殼曬干，制成50目～100目的粉末；(2)將桐油果殼粉末置于無氧條件下進(jìn)行直接熱裂解，熱裂解溫度為120℃～890℃，熱裂解氣室溫冷卻，得熱解油；(3)在4-115℃、0-0.98MPa真空下，將油桐殼的熱解油分離、蒸發(fā)，蒸發(fā)物冷卻后，即得油桐殼液態(tài)生物能源，殘余物為固態(tài)能源。轉(zhuǎn)化率在50％以上。該油桐殼液態(tài)生物能源對環(huán)境友好，在林木可再生能源領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用前景。本發(fā)明提供的方法操作工藝簡單，可控性好，成本低，不需要昂貴設(shè)備，且易于產(chǎn)業(yè)化。
文檔編號C10G1/00GK101235311SQ20081003070
公開日2008年8月6日 申請日期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), 彭萬喜, 譚曉風(fēng) 申請人:中南林業(yè)科技大學(xué)