專(zhuān)利名稱(chēng)：以水生植物為原料制備烷烴類(lèi)碳?xì)浠衔锶加偷姆椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于生物質(zhì)綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及以水生植物(生物質(zhì))為原料， 在相對(duì)低溫下制備以烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴為主要產(chǎn)物的碳?xì)浠衔锶加偷姆椒ā?br> 背景技術(shù)：
隨著能源短缺與環(huán)境保護(hù)問(wèn)題的日益加重，生物質(zhì)作為一種來(lái)源廣泛、可再生的 清潔能源，越來(lái)越受到人們的重視。水生植物作為生物質(zhì)中的一大類(lèi)，在生物質(zhì)的應(yīng)用 中起著重要的作用。水生植物通過(guò)直接液化過(guò)程可轉(zhuǎn)化成液體燃料，可有效的提高水生 植物的利用率，但是其中大量的含氧物質(zhì)使得生物燃油的熱值相對(duì)較低，羧酸的成分使 液體燃油不易保存而且精煉成本高，精煉工藝復(fù)雜化。Funda A. , Ayse E. Putun, Ersan Putun, $ 《J. Anal. Appl. Pyrolysis》(73(2005)299—304) "Catalytic pyrolysis of prennial shrub, Euphorbiarigida in the water vapour atmosphere"一t中:iV紹了$ 飽和水蒸氣條件下催化熱解Euphorbia rigida ( 一種大戟屬植物)，當(dāng)使用的Co-Mo催化 劑的含量達(dá)到20%時(shí)，得到最大產(chǎn)量為42. 56%的生物油，生物油中含較多的極性物質(zhì)。 Sevgi §ens6za，*，ilknur Demirala, Hasan Ferdi Gerpelb，在《Bioresource Technology》 (97(2006)429-436) "Olive bagasse (Olea europea L. )pyrolysis” 一文中介紹了高溫分 解橄欖渣，在500°C時(shí)，得到最大產(chǎn)量為37. 7%的生物油，但是其熱值僅31. 8MJ/kg，并且 胃中的fU Hans L. ， Lea L. ， Laine T. ， Natalia V. ^"Parallels between slow pyrolysis of Estonian oil shale and forest biomassresidues" (Journal of Analytical and Applied Pyrolysis 2007，79，205 209) 一文中介紹了在轉(zhuǎn)化生物質(zhì)為 液體燃料的過(guò)程中，得到的油的最大產(chǎn)量為26%，但其中的氧含量高達(dá)23%。而用水生植 物制備低含氧量高熱值的烷烴類(lèi)碳?xì)浠衔锶加驮趪?guó)內(nèi)外還未見(jiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有生物質(zhì)直接液化過(guò)程中所得到的液體燃油中的氧 含量高，進(jìn)一步分離較困難的不足，提供一種以水生植物作為生物質(zhì)原料制備烷烴、環(huán)烷 烴、芳香烴為主要產(chǎn)物的碳?xì)浠衔锶加偷姆椒?，尤其利用半干法，在較低溫度下，在對(duì)生 物質(zhì)進(jìn)行脫氧液化的過(guò)程中，采用堿金屬、堿土金屬、金屬氧化物、過(guò)渡金屬鹽類(lèi)催化劑制 備出以烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴為主要產(chǎn)物的碳?xì)浠衔锶加?。本發(fā)明的以水生植物為原料制備烷烴類(lèi)碳?xì)浠衔锶加偷姆椒ㄏ蛩参镌?中加入催化劑，再加入是水生植物原料重量10 50%的水，攪拌混合均勻后加入到密閉的 反應(yīng)釜(反應(yīng)器)中，對(duì)反應(yīng)釜(反應(yīng)器)進(jìn)行加熱，升溫速率2 100°C /min,反應(yīng)溫度為 300 600°C之間，對(duì)反應(yīng)后的水生植物渣滓進(jìn)行常壓蒸餾處理，收集60 550°C的餾份，分 離餾份中的水后得到以烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴為主要產(chǎn)物的烷烴類(lèi)碳?xì)浠衔锶加汀Ｋ龅囊酝闊N、環(huán)烷烴、芳香烴為主要產(chǎn)物的烷烴類(lèi)碳?xì)浠衔锶加桶?、?油、煤油成份，熱值彡40MJ/kg (較佳的為40 46MJ/kg)，H與C的摩爾比> 1. 6，氧含量< 6%。所述的在反應(yīng)溫度為300 600°C下的反應(yīng)時(shí)間為5 60分鐘。所述的催化劑的加入量是水生植物原料重量的0. 05 10% ；催化劑是堿金屬鹽、 堿土金屬鹽、過(guò)渡金屬鹽、金屬氧化物、金屬等所組成的組中的至少一種。所述的金屬的粒徑為100目以下，選自鐵、鋁、鎳、錳、鋅、鈀、鈷、釩、銅等所組成的 組中的至少一種。所述的堿金屬鹽選自堿金屬的鹽酸鹽、堿金屬的硫酸鹽、堿金屬的硝酸鹽、堿金屬 的碳酸鹽等所組成的組中的至少一種。所述的堿金屬的鹽酸鹽是氯化鈉、氯化鉀或它們的混合物等。
所述的堿金屬的硫酸鹽是硫酸鈉、硫酸鉀或它們的混合物等。所述的堿金屬的硝酸鹽是硝酸鈉、硝酸鉀或它們的混合物等。所述的堿金屬的碳酸鹽是碳酸鈉、碳酸鉀或它們的混合物等。所述的堿土金屬鹽選自堿土金屬的鹽酸鹽、堿土金屬的硫酸鹽、堿土金屬的硝酸 鹽、堿土金屬的碳酸鹽等所組成的組中的至少一種。所述的堿土金屬的鹽酸鹽選自氯化鎂、氯化鈣、氯化鋇等所組成的組中的至少一 種。所述的堿土金屬的硫酸鹽選自硫酸鎂、硫酸鈣、硫酸鋇等所組成的組中的至少一 種。所述的堿土金屬的硝酸鹽選自硝酸鎂、硝酸鈣、硝酸鋇等所組成的組中的至少一 種。所述的堿土金屬的碳酸鹽選自碳酸鎂、碳酸鈣、碳酸鋇等所組成的組中的至少一 種。所述的過(guò)渡金屬鹽選自過(guò)渡金屬的鹽酸鹽、過(guò)渡金屬的硫酸鹽、過(guò)渡金屬的硝酸 鹽等所組成的組中的至少一種。所述的過(guò)渡金屬的鹽酸鹽選自氯化銀、氯化銅、氯化鎳、氯化錳、氯化鐵、氯化釩、 氯化鈷等所組成的組中的至少一種。所述的過(guò)渡金屬的硫酸鹽選自硫酸銀、硫酸銅、硫酸鎳、硫酸錳、硫酸鐵、硫酸釩、 硫酸鈷等所組成的組中的至少一種。所述的過(guò)渡金屬的硝酸鹽選自硝酸銀、硝酸銅、硝酸鎳、硝酸錳、硝酸鐵、硝酸釩、 硝酸鈷等所組成的組中的至少一種。所述的金屬氧化物選自氧化鐵、氧化鈣、氧化銅、氧化鎂等所組成的組中的至少一 種。所述的水生植物原料是經(jīng)采集、晾干、粉碎、篩選的目數(shù)小于20目的水生植物。所述的水生植物原料選自水藻，水草，水葫蘆，水生蘆竹，菖蒲，荷花，睡蓮，千屈 菜，芡實(shí)，水生美人蕉，黃花鳶尾等所組成的組中的至少一種。本發(fā)明主要是以水生植物作為生物質(zhì)制備以烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴為主要產(chǎn)物的 碳?xì)浠衔锶加偷脑?，在堿金屬鹽、堿土金屬鹽、過(guò)渡金屬鹽、金屬氧化物等催化劑的催 化下，以少量水作為介質(zhì)，在相對(duì)較低的溫度條件下由水生植物制備出與石油性質(zhì)和組分 極其類(lèi)似的液體以烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴為主要產(chǎn)物的碳?xì)浠衔锶加图翱扇細(xì)狻Ｍㄟ^(guò)對(duì)催化劑量和種類(lèi)的控制可以大大提高以烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴為主要產(chǎn)物的碳?xì)浠衔锶加?產(chǎn)率，并增加了烷烴及環(huán)烷烴的種類(lèi)。下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1得到的液體燃油的GC-MS總離子流圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1向3g荷葉(粒徑小于20目)中加入0.03g粒徑小于100目的金屬錳作催化劑，攪 拌混合均勻，與0. 6ml水?dāng)嚢杌旌暇鶆?，壓?shí)入10ml微型密閉反應(yīng)釜中，在反應(yīng)過(guò)程中無(wú)額 外氣化介質(zhì)或預(yù)熱氣體補(bǔ)充的條件下，以10°C /min的升溫速率升溫至400°C，反應(yīng)時(shí)間為 10分鐘，結(jié)束反應(yīng)，在空氣中自然冷卻后，將反應(yīng)固液產(chǎn)物進(jìn)行常壓蒸餾，收集60 550°C 之間的餾分，分離餾份中的水后得到燃油液體。熱值為45. lMJ/kg，H/C的摩爾比> 1. 6，氧 含量< 6%。圖1為所得到的液體燃油的GC-MS總離子流圖。通過(guò)質(zhì)譜峰分析的結(jié)果，所得到 的液體燃油的主要成份是(1)碳?xì)浠衔镏饕屑妆?、辛烷、已苯、葵烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷?十五烷、十六烷、十七烷、十八烷、十九烷、二十烷、二十一烷、二十七烷、二十八烷。(2)含氧化合物主要有苯酚、甲基苯酚、已基苯酚、二甲基苯酚、三甲基苯酚、麝 香草酚等。從而證明以水生植物為原料，在上述錳粉催化作用下，脫氧液化所得到的液體燃 油是烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴為主要產(chǎn)物的碳?xì)浠衔锶加汀?shí)施例2向3g睡蓮(粒徑小于20目)中加入0. 03g粒徑小于100目的金屬鐵作催化劑， 攪拌混合均勻，與0. 6ml水?dāng)嚢杌旌暇鶆?，壓?shí)入10ml微型密閉反應(yīng)釜中，在反應(yīng)過(guò)程中無(wú) 額外氣化介質(zhì)或預(yù)熱氣體補(bǔ)充的條件下，以10°C /min的升溫速率升溫至400°C，反應(yīng)時(shí)間 為7分鐘，結(jié)束反應(yīng)，在空氣中自然冷卻后，將反應(yīng)固液產(chǎn)物進(jìn)行常壓蒸餾，收集60 550°C 之間的餾分，分離餾份中的水后得到如實(shí)施例1的烷烴類(lèi)碳?xì)浠衔锶加鸵后w。熱值為 45. 7MJ/kg，H/C 的摩爾比> 1.6，氧含量<6%。實(shí)施例3向3g芡實(shí)(粒徑小于20目)中加入0. 03g粒徑小于100目的氯化鈉作催化劑， 攪拌混合均勻，與0. 6ml水?dāng)嚢杌旌暇鶆?，壓?shí)入10ml微型密閉反應(yīng)釜中，在反應(yīng)過(guò)程中 無(wú)額外氣化介質(zhì)或預(yù)熱氣體補(bǔ)充的條件下，以10°C /min的升溫速率升溫至400°C，反應(yīng)時(shí) 間為15分鐘，結(jié)束反應(yīng)，在空氣中自然冷卻后，將反應(yīng)固液產(chǎn)物進(jìn)行常壓蒸餾，收集60 550°C之間的餾分，分離餾份中的水后得到如實(shí)施例1的烷烴類(lèi)碳?xì)浠衔锶加鸵后w。熱值 為43. 7MJ/kg，H/C的摩爾比> 1. 6，氧含量< 6%。實(shí)施例4向3g水生美人蕉(粒徑小于20目)中加入0. 03g粒徑小于100目的金屬錳作
6催化劑，攪拌混合均勻，與0. 6ml水?dāng)嚢杌旌暇鶆?，壓?shí)入10ml微型密閉反應(yīng)釜中，在反應(yīng) 過(guò)程中無(wú)額外氣化介質(zhì)或預(yù)熱氣體補(bǔ)充的條件下，以10°C /min的升溫速率升溫至400°C， 反應(yīng)時(shí)間為15分鐘，結(jié)束反應(yīng)，在空氣中自然冷卻后，將反應(yīng)固液產(chǎn)物進(jìn)行常壓蒸餾，收集 60 550°C之間的餾分，分離餾份中的水后得到如實(shí)施例1的烷烴類(lèi)碳?xì)浠衔锶加鸵后w。 熱值為44. 5MJ/kg，H/C的摩爾比> 1. 6，氧含量< 6%。實(shí)施例5向3g千屈菜(粒徑小于20目)中加入0. 015g粒徑小于100目的金屬錳和0. 015g 氯化鈉作催化劑，攪拌混合均勻，與0. 6ml水?dāng)嚢杌旌暇鶆?，壓?shí)入10ml微型密閉反應(yīng)釜 中，在反應(yīng)過(guò)程中無(wú)額外氣化介質(zhì)或預(yù)熱氣體補(bǔ)充的條件下，以10°C /min的升溫速率升溫 至400°C，反應(yīng)時(shí)間為20分鐘，結(jié)束反應(yīng)，在空氣中自然冷卻后，將反應(yīng)固液產(chǎn)物進(jìn)行常壓 蒸餾，收集60 550°C之間的餾分，分離餾份中的水后得到如實(shí)施例1的烷烴類(lèi)碳?xì)浠衔?燃油液體。熱值為44. 82MJ/kg，H/C的摩爾比> 1. 6，氧含量< 6%。實(shí)施例6向3g荻蘆(粒徑小于20目)中加入0. 015g氯化鈉和0. 015g氯化鉀作催化劑， 攪拌混合均勻，與0. 6ml水?dāng)嚢杌旌暇鶆?，壓?shí)入10ml微型密閉反應(yīng)釜中，在反應(yīng)過(guò)程中 無(wú)額外氣化介質(zhì)或預(yù)熱氣體補(bǔ)充的條件下，以10°C /min的升溫速率升溫至400°C，反應(yīng)時(shí) 間為20分鐘，結(jié)束反應(yīng)，在空氣中自然冷卻后，將反應(yīng)固液產(chǎn)物進(jìn)行常壓蒸餾，收集60 550°C之間的餾分，分離餾份中的水后得到如實(shí)施例1的烷烴類(lèi)碳?xì)浠衔锶加鸵后w。熱值 為44. lMJ/kg，H/C的摩爾比> 1.6，氧含量<6%。實(shí)施例7向3g水草(粒徑小于20目)中加入0. 015g氯化鈉和0. 015g無(wú)水硫酸銅作催化 劑，攪拌混合均勻，與0. 6ml水?dāng)嚢杌旌暇鶆?，壓?shí)入10ml微型密閉反應(yīng)釜中，在反應(yīng)過(guò)程 中無(wú)額外氣化介質(zhì)或預(yù)熱氣體補(bǔ)充的條件下，以10°C /min的升溫速率升溫至400°C，反應(yīng) 時(shí)間為10分鐘，結(jié)束反應(yīng)，在空氣中自然冷卻后，將反應(yīng)固液產(chǎn)物進(jìn)行常壓蒸餾，收集60 550°C之間的餾分，分離餾份中的水后得到如實(shí)施例1的烷烴類(lèi)碳?xì)浠衔锶加鸵后w。熱值 為43. 39MJ/kg，H/C的摩爾比> 1. 6，氧含量< 6%0實(shí)施例8向3g菖蒲(粒徑小于20目)中加入0. 015g硝酸銀和0. 015g氯化鈉作催化劑， 攪拌混合均勻，與0. 6ml水?dāng)嚢杌旌暇鶆?，壓?shí)入10ml微型密閉反應(yīng)釜中，在反應(yīng)過(guò)程中 無(wú)額外氣化介質(zhì)或預(yù)熱氣體補(bǔ)充的條件下，以10°C /min的升溫速率升溫至400°C，反應(yīng)時(shí) 間為40分鐘，結(jié)束反應(yīng)，在空氣中自然冷卻后，將反應(yīng)固液產(chǎn)物進(jìn)行常壓蒸餾，收集60 550°C之間的餾分，分離餾份中的水后得到如實(shí)施例1的烷烴類(lèi)碳?xì)浠衔锶加鸵后w。熱值 為44. 85MJ/kg，H/C的摩爾比> 1. 6，氧含量< 6%0實(shí)施例9向3g黃花鳶尾(粒徑小于20目)中加入0. 015g硝酸銀和0. 015g粒徑小于100 目的金屬鐵以及0. 15g氯化鈉作催化劑，攪拌混合均勻，與0. 6ml水?dāng)嚢杌旌暇鶆?，壓?shí) 入10ml微型密閉反應(yīng)釜中，在反應(yīng)過(guò)程中無(wú)額外氣化介質(zhì)或預(yù)熱氣體補(bǔ)充的條件下，以 10°C /min的升溫速率升溫至350°C，反應(yīng)時(shí)間為30分鐘，結(jié)束反應(yīng)，在空氣中自然冷卻后， 將反應(yīng)固液產(chǎn)物進(jìn)行常壓蒸餾，收集60 550°C之間的餾分，分離餾份中的水后得到如實(shí)施例1的烷烴類(lèi)碳?xì)浠衔锶加鸵后w。熱值為44. 95MJ/kg，H/C的摩爾比> 1. 6，氧含量 < 6%。實(shí)施例103g水生蘆竹(粒徑小于20目)加入0. 030g粒徑小于100目的氧化鐵作催化劑，攪 拌混合均勻，與0. 6ml水?dāng)嚢杌旌暇鶆?，壓?shí)入10ml微型密閉反應(yīng)釜中，在反應(yīng)過(guò)程中無(wú)額 外氣化介質(zhì)或預(yù)熱氣體補(bǔ)充的條件下，以10°C /min的升溫速率升溫至400°C，反應(yīng)時(shí)間為 50分鐘，結(jié)束反應(yīng)，在空氣中自然冷卻后，將反應(yīng)固液產(chǎn)物進(jìn)行常壓蒸餾，收集60 550°C 之間的餾分，分離餾份中的水后得到如實(shí)施例1的燃油液體。熱值為43. 13MJ/kg，H/C的摩 爾比> 1. 6，氧含量< 6%。實(shí)施例11向3g水蔥(粒徑小于20目)中加入0. 030g粒徑小于100目的氧化銅作催化劑， 攪拌混合均勻，與0. 6ml水?dāng)嚢杌旌暇鶆颍瑝簩?shí)入10ml微型密閉反應(yīng)釜中，在反應(yīng)過(guò)程中 無(wú)額外氣化介質(zhì)或預(yù)熱氣體補(bǔ)充的條件下，以10°C/min的升溫速率升溫至400°C，反應(yīng)時(shí) 間為20分鐘，結(jié)束反應(yīng)，在空氣中自然冷卻后，將反應(yīng)固液產(chǎn)物進(jìn)行常壓蒸餾，收集60 550°C之間的餾分，分離餾份中的水后得到如實(shí)施例1的烷烴類(lèi)碳?xì)浠衔锶加鸵后w。熱值 為43. 39MJ/kg，H/C的摩爾比> 1. 6，氧含量< 6%0實(shí)施例12向3g睡蓮(粒徑小于20目)中加入0. 030g粒徑小于100目的氧化鎂作催化劑， 攪拌混合均勻，與0. 6ml水?dāng)嚢杌旌暇鶆?，壓?shí)入10ml微型密閉反應(yīng)釜中，在反應(yīng)過(guò)程中 無(wú)額外氣化介質(zhì)或預(yù)熱氣體補(bǔ)充的條件下，以80°C /min的升溫速率升溫至450°C，反應(yīng)時(shí) 間為15分鐘，結(jié)束反應(yīng)，在空氣中自然冷卻后，將反應(yīng)固液產(chǎn)物進(jìn)行常壓蒸餾，收集60 550°C之間的餾分，分離餾份中的水后得到如實(shí)施例1的烷烴類(lèi)碳?xì)浠衔锶加鸵后w。熱值 為44. 78MJ/kg，H/C的摩爾比> 1. 6，氧含量< 6%0實(shí)施例13向3g水葫蘆(粒徑小于20目)中加入0.030g粒徑小于100目的鎳作催化劑，攪 拌混合均勻，與0. 6ml水?dāng)嚢杌旌暇鶆?，壓?shí)入10ml微型密閉反應(yīng)釜中，在反應(yīng)過(guò)程中無(wú)額 外氣化介質(zhì)或預(yù)熱氣體補(bǔ)充的條件下，以80°C /min的升溫速率升溫至400°C，反應(yīng)時(shí)間為 15分鐘，結(jié)束反應(yīng)，在空氣中自然冷卻后，將反應(yīng)固液產(chǎn)物進(jìn)行常壓蒸餾，收集60 550°C 之間的餾分，分離餾份中的水后得到如實(shí)施例1的烷烴類(lèi)碳?xì)浠衔锶加鸵后w。熱值為 42. 47MJ/kg，H/C 的摩爾比> 1. 6，氧含量< 6%0實(shí)施例14向3g水生美人蕉(粒徑小于60目)中加入0. 015g硝酸銀和0. 015g粒徑小于 100目的金屬鐵以及0. 030g氯化鈉作催化劑，攪拌混合均勻，與0. 6ml水?dāng)嚢杌旌暇鶆颍瑝?實(shí)入10ml微型密閉反應(yīng)釜中，在反應(yīng)過(guò)程中無(wú)額外氣化介質(zhì)或預(yù)熱氣體補(bǔ)充的條件下，以 10°C /min的升溫速率升溫至350°C，反應(yīng)時(shí)間為10分鐘，結(jié)束反應(yīng)，在空氣中自然冷卻后， 將反應(yīng)固液產(chǎn)物進(jìn)行常壓蒸餾，收集60 550°C之間的餾分，分離餾份中的水后得到如實(shí) 施例1的烷烴類(lèi)碳?xì)浠衔锶加鸵后w。熱值為44. 18MJ/kg，H/C的摩爾比> 1. 6，氧含量 < 6%實(shí)施例15向3g水草(粒徑小于60目)中加入0. 015g碳酸鈉和0. 015g粒徑小于100目的金屬鐵以及0. 15g氯化鈉作催化劑，攪拌混合均勻，與0. 6ml水?dāng)嚢杌旌暇鶆颍瑝簩?shí)入10ml 微型密閉反應(yīng)釜中，在反應(yīng)過(guò)程中無(wú)額外氣化介質(zhì)或預(yù)熱氣體補(bǔ)充的條件下，以10°C /min 的升溫速率升溫至500°C，反應(yīng)時(shí)間為60分鐘，結(jié)束反應(yīng)，在空氣中自然冷卻后，將反應(yīng)固 液產(chǎn)物進(jìn)行常壓蒸餾，收集60 550°C之間的餾分，分離餾份中的水后得到如實(shí)施例1的烷 烴類(lèi)碳?xì)浠衔锶加鸵后w。熱值為45. 12MJ/kg，H/°C的摩爾比> 1. 6，氧含量< 6%。實(shí)施例16向3g千屈菜(粒徑小于60目)中加入0.015g硝酸銀和0.015g粒徑小于100目的 金屬鐵以及0. 15g氯化鈉作催化劑，攪拌混合均勻，與0. 6ml水?dāng)嚢杌旌暇鶆?，壓?shí)入10ml 微型密閉反應(yīng)釜中，在反應(yīng)過(guò)程中無(wú)額外氣化介質(zhì)或預(yù)熱氣體補(bǔ)充的條件下，以80°C /min 的升溫速率升溫至300°C，將反應(yīng)器放入加熱容器，反應(yīng)時(shí)間為20分鐘，結(jié)束反應(yīng)，在空氣 中自然冷卻后，將反應(yīng)固液產(chǎn)物進(jìn)行常壓蒸餾，收集60 550°C之間的餾分，分離餾份中的 水后得到如實(shí)施例1的烷烴類(lèi)碳?xì)浠衔锶加鸵后w。熱值為44. 29MJ/kg，H/C的摩爾比> 1.6，氧含量< 6%實(shí)施例17向3g水藻(粒徑小于60目)中加入0. 015g硝酸銀和0. 015g粒徑小于100目的 金屬鐵以及0. 15g氯化鈉作催化劑，攪拌混合均勻，與0. 6ml水?dāng)嚢杌旌暇鶆?，壓?shí)入10ml 微型密閉反應(yīng)釜中，在反應(yīng)過(guò)程中無(wú)額外氣化介質(zhì)或預(yù)熱氣體補(bǔ)充的條件下，以80°C /min 的升溫速率升溫至400°C，將反應(yīng)器放入加熱容器，反應(yīng)時(shí)間為10分鐘，結(jié)束反應(yīng)，在空氣 中自然冷卻后，將反應(yīng)固液產(chǎn)物進(jìn)行常壓蒸餾，收集60 550°C之間的餾分，分離餾份中的 水后得到如實(shí)施例1的烷烴類(lèi)碳?xì)浠衔锶加鸵后w。熱值為45. 53MJ/kg，H/C的摩爾比> 1. 6，氧含量< 6%。實(shí)施例18向3g水蔥(粒徑小于60目)中加入0. 030g氯化鈉、0. 030g氯化鉀和0. 015g粒 徑小于100目的金屬鐵作催化劑，攪拌混合均勻，與0. 6ml水?dāng)嚢杌旌暇鶆?，壓?shí)入10ml微 型密閉反應(yīng)釜中，在反應(yīng)過(guò)程中無(wú)額外氣化介質(zhì)或預(yù)熱氣體補(bǔ)充的條件下，以10°C /min的 升溫速率升溫至350°C，反應(yīng)時(shí)間為20分鐘，結(jié)束反應(yīng)，在空氣中自然冷卻后，將反應(yīng)固液 產(chǎn)物進(jìn)行常壓蒸餾，收集60 550°C之間的餾分，分離餾份中的水后得到如實(shí)施例1的烷烴 類(lèi)碳?xì)浠衔锶加鸵后w。熱值為42. 17MJ/kg，H/C的摩爾比> 1. 6，氧含量< 6%。
權(quán)利要求
一種以水生植物為原料制備烷烴類(lèi)碳?xì)浠衔锶加偷姆椒?，其特征是向水生植物原料中加入催化劑，再加入是水生植物原料重?0～50％的水，攪拌混合均勻后加入到密閉的反應(yīng)釜中，對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行加熱，升溫速率2～100℃/min，反應(yīng)溫度為300～600℃之間，對(duì)反應(yīng)后的水生植物渣滓進(jìn)行常壓蒸餾處理，收集60～550℃的餾份，分離餾份中的水后得到烷烴類(lèi)碳?xì)浠衔锶加?；所述的催化劑是堿金屬鹽、堿土金屬鹽、過(guò)渡金屬鹽、金屬氧化物、金屬所組成的組中的至少一種；所述的金屬的粒徑為100目以下，選自鐵、鋁、鎳、錳、鋅、鈀、鈷、釩、銅所組成的組中的至少一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的烷烴類(lèi)碳?xì)浠衔锶加桶?、?油、煤油成份，熱值彡40MJ/kg, H/C的摩爾比> 1. 6，氧含量< 6%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是所述的熱值為40 46MJ/kg。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的反應(yīng)溫度為300 600°C的反應(yīng)時(shí)間 為5 60分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的催化劑的加入量是水生植物原料重 量的0. 05 10% ；所述的催化劑是堿金屬鹽、堿土金屬鹽、過(guò)渡金屬鹽、金屬氧化物、金屬所組成的組中 的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的方法，其特征是所述的堿金屬鹽選自堿金屬的鹽酸鹽、 堿金屬的硫酸鹽、堿金屬的硝酸鹽、堿金屬的碳酸鹽所組成的組中的至少一種；所述的堿土金屬鹽選自堿土金屬的鹽酸鹽、堿土金屬的硫酸鹽、堿土金屬的硝酸鹽、堿 土金屬的碳酸鹽所組成的組中的至少一種；所述的過(guò)渡金屬鹽選自過(guò)渡金屬的鹽酸鹽、過(guò)渡金屬的硫酸鹽、過(guò)渡金屬的硝酸鹽所 組成的組中的至少一種；所述的金屬氧化物選自氧化鐵、氧化鈣、氧化銅、氧化鎂所組成的組中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征是所述的堿金屬的鹽酸鹽是氯化鈉、氯化鉀或 它們的混合物；所述的堿金屬的硫酸鹽是硫酸鈉、硫酸鉀或它們的混合物；所述的堿金屬 的硝酸鹽是硝酸鈉、硝酸鉀或它們的混合物；所述的堿金屬的碳酸鹽是碳酸鈉、碳酸鉀或它 們的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征是所述的堿土金屬的鹽酸鹽選自氯化鎂、氯化 鈣、氯化鋇所組成的組中的至少一種；所述的堿土金屬的硫酸鹽選自硫酸鎂、硫酸鈣、硫酸 鋇所組成的組中的至少一種；所述的堿土金屬的硝酸鹽選自硝酸鎂、硝酸鈣、硝酸鋇所組成 的組中的至少一種；所述的堿土金屬的碳酸鹽選自碳酸鎂、碳酸鈣、碳酸鋇所組成的組中的 至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征是所述的過(guò)渡金屬的鹽酸鹽選自氯化銀、氯化 銅、氯化鎳、氯化錳、氯化鐵、氯化釩、氯化鈷所組成的組中的至少一種；所述的過(guò)渡金屬的 硫酸鹽選自硫酸銀、硫酸銅、硫酸鎳、硫酸錳、硫酸鐵、硫酸釩、硫酸鈷所組成的組中的至少 一種；所述的過(guò)渡金屬的硝酸鹽選自硝酸銀、硝酸銅、硝酸鎳、硝酸錳、硝酸鐵、硝酸釩、硝酸 鈷所組成的組中的至少一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的方法，其特征是所述的水生植物原料是經(jīng)采集、晾干、 粉碎、篩選的目數(shù)小于20目的水生植物。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于生物質(zhì)綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及以水生植物為原料制備烷烴類(lèi)碳?xì)浠衔锶加偷姆椒?。向水生植物原料中加入催化劑，再加入是水生植物原料重?0～50％的水，攪拌混合均勻后加入到密閉的反應(yīng)釜中，對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行加熱，反應(yīng)溫度為300～600℃之間，收集所產(chǎn)生的氣體；對(duì)反應(yīng)后的水生植物的渣滓進(jìn)行常壓蒸餾處理，收集60～550℃的餾份，分離餾份中的水后得到以烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴為主要產(chǎn)物的碳?xì)浠衔锶加汀Ｋ龅囊酝闊N、環(huán)烷烴、芳香烴為主要產(chǎn)物的碳?xì)浠衔锶加桶?、柴油、煤油成份，熱值?0MJ/kg，H/C的摩爾比＞1.6，氧含量＜6％。
文檔編號(hào)C10G1/00GK101875846SQ200910082989
公開(kāi)日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2009年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月28日
發(fā)明者盧偉鵬, 楊正宇, 武立斌, 王超, 郭仕鵬, 陳義剛 申請(qǐng)人:北京瑞增蘭宇新能源有限公司