一種花生秧液化油低沸點餾分與廢機油耦合改質的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于新能源技術領域，設及一種花生秩液化油低沸點饋分與廢機油禪合改 質的方法。
【背景技術】
[0002] 目前，世界各國所用的燃料幾乎都是化石燃料，即石油、天然氣和煤。隨著社會經 濟的高速發展，自然界經歷幾百萬年逐漸形成的化石燃料，正日漸呈現枯竭之勢。并且過度 使用化石燃料會帶來嚴重的環境問題，如燃燒化石燃料排放出的二氧化碳，是加快全球變 暖的重要因素之一。因此，尋找一種清潔環保的可再生能源已是迫在眉睫。生物油因其可 再生、清潔性W及碳中性使其成為非常有潛力的潔凈替代能源。其原料生物質普遍具有可 再生性、低污染性和廣泛分布性等特點，且容易實現規模化種植生產。
[0003] 花生是中國北方的一種經濟作物，主要種植在微偏酸性的沙壤±巧日江河灘地 等)。其收獲后的廢棄物花生秩主要成分為有機物、無機礦物質和水。在有機物中，除了粗蛋 白和脂肪之外，同時含有大量的木質纖維素和糖類。運些有機物均可W通過水熱液化轉化 為生物油，用于鍋爐W及工業燃燒。采用花生秩轉化為生物油，具有明顯的優勢。首先，首 先花生秩屬于非糧生物質，不與人爭糧，不與糧征地，運符合中國人多地少，糧食安全壓力 長期存在的國情。其次，原料價格低廉，能有效解決生物油制備過程中的原料花費問題（原 料花費占總花費的80%)。原料成本的降低，能夠加速生物燃料工業化生產。第=，花生秩中 蛋白質含量較少，因而生物油含氮量較少，有利于其進一步的改質脫氮，W真正實現其工業 化應用。
[0004] 然而，花生秩中含有大量的木質素，在水熱轉化過程中運些木質素分解之后會產 生酪類物質。由于酪類物質易發生氧化，因而經水熱液化制備的生物油，普遍存在高粘度、 低熱值及不穩定性等缺陷，從而限制其進一步改質升級乃至工業化應用。而我國交通運輸 業每年生產大量的廢機油，運些廢機油如果處理不當，必將造成嚴重的環境污染。因此國家 環保局將廢機油列為21世紀環保領域主控的=大污染源之一。廢機油廉價易得，可W通過 熱化學反應轉化為汽油和柴油類控。若在生物油改質過程中加入廢機油，可W降低傳質阻 力抑制積碳形成，還能提高改質油的品質與穩定性。且改質過程中廢機油同時作為原料和 介質，反應后無需從改質油中移除，可降低生產成本，并有效的解決廢機油再利用問題。
【發明內容】
[0005] 因此，本發明的目的是建立一種花生秩液化油低沸點饋分與廢機油禪合改質的方 法。為了實現W上目的，本發明采用W下技術方案。
[0006] 本發明花生秩液化油低沸點饋分與廢機油禪合改質的方法，包括如下步驟： 1、花生秩液化油的制備 稱取一定量的花生秩顆粒及去離子水依次加入高壓反應蓋中，密封后將反應蓋升溫至 一定溫度并反應一段時間；反應結束，水浴冷卻至室溫后減壓開蓋，用有機溶劑對反應所得 混合物進行萃取，過濾、分液得到有機相，旋蒸除去有機溶劑可得花生秩液化油。
[0007] 2、LBF的提取 稱取一定量花生秩液化油置于高壓反應蓋中密封，在出氣口接冷凝管，通冷凝水。將反 應蓋緩慢升溫至一定溫度并保持一定時間，于冷凝口處收集冷凝液；將收集所得冷凝液依 次進行分液和除水干燥，最終得到LBF。 陽00引 3、LBF與肥0禪合改質 將LBF與WE0按照一定比例混合后置于高壓反應蓋中，添加或者不添加催化劑，密封后 向蓋內充入一定壓力的氨氣并梓緊閥口，超聲后將反應蓋放入預熱至一定溫度的高溫烙鹽 中反應一段時間；反應結束，水浴冷卻至室溫后，測量氣體產量；打開反應蓋，用有機溶劑 對反應所得混合物進行萃取，過濾后分別得到有機相和固體殘渣，旋蒸除去有機溶劑可得 改質油。
[0009] 在本發明的一個優選實施方式中，其特征在于：步驟（1)所選花生秩顆粒平均粒 徑為80-120目。
[0010] 在本發明的一個優選實施方式中，其特征在于：步驟（1)反應條件為，溫度為310 °C，反應時間為60min。
[0011] 在本發明的一個優選實施方式中，其特征在于：步驟（2)反應條件為，溫度為400 °C，反應時間為60 min。
[0012] 在本發明的一個優選實施方式中，其特征在于：步驟（3)反應條件為，溫度為 350-430 °C，優選為 380 °C。
[0013] 在本發明的一個優選實施方式中，其特征在于：步驟（3)反應時間為60min,氨氣 壓力為6MPa。
[0014] 在本發明的一個優選實施方式中，其特征在于：步驟做所選催化劑為化/ C(5wt. %Rh)，Ir/C巧wt. %Ir)，Pt/C(5wt. %Pt)，活性炭，Ru/C巧wt. %Ru)或Pd/C巧wt. 〇/〇 Pd)，優選為Mi/C巧wt. %Rh)。
[0015] 在本發明的一個優選實施方式中，其特征在于：步驟（3)所選催化劑化/ C(5wt. %化）的添加量為LBF與肥0總重的1-30%，優選為10〇/〇。
[0016] 在本發明的一個優選實施方式中，其特征在于：步驟（3)WE0/LBF比例（質量/質 量）在0g/3g-3g/0g，優選為2g/1邑。
[0017] 在本發明的一個優選實施方式中，其特征在于：步驟（1)、（3)所用的萃取溶劑為 二氯甲燒。
[0018] 在本發明的一個優選實施方式中，其特征在于：步驟（3)所得改質油的元素組成 和熱值范圍如下：C:82. 9-85. 7%，H: 10. 8-14. 2%，0:0. 4-3. 7%，N:0. 3-1. 6%，S:0. 03-0. 17〇/〇 熱值：42. 8-48. 9MJ/kg。
[0019] 本發明的有益效果：本發明花生秩液化油與廢機油禪合改質的方法是一種能源轉 化技術。與花生秩液化油直接改質相比，禪合改質過程中廢機油同時作為原料和介質，不僅 能夠降低傳質阻力抑制積碳形成，且反應后無需從改質油中移除。該方法在提高花生秩改 質油的產率和品質的同時，還能有效解決廢機油的再利用問題，從而減少由其造成的環境 污染。實驗結果表明，在380。C，60min,LBF/肥0比例為1g/2g，10wt. %Pt/C催化 劑條件下的花生秩液化油與廢機油的禪合改質可得到較高的改質油的產率和品質。改質油 的主要成分為飽和/不飽和控W及酪類等芳香族化合物，理論熱值48MJ/kg已與汽油（46MJ/kg)相當，加之反應原料花生秩和廢機油均廉價易得，該改質油可有望取代日益減少的 化石燃料。
【具體實施方式】
[0020] 實施例1 (花生秩液化油的制備） 將經過干燥的花生秩在粉碎機中粉碎得到花生秩顆粒。稱取處理好的花生秩150g，置 于1000血的高壓反應蓋中，加入400血去離子水后密封。將反應蓋升溫至310。C，維 持反應時間60min。反應結束，水浴冷卻至室溫后減壓開蓋，用二氯甲燒對反應所得混合物 進行萃取，過濾、分液得到有機相，旋蒸除去二氯甲燒可得花生秩液化油。
[0021] 實施例2 (LBF的提取） 稱取100g花生秩液化油，置于1000mL的高壓反應蓋中密封，在出氣口接入冷凝管， 通冷凝水。將反應蓋緩慢升溫，并于冷凝口處收集冷凝液。反應蓋溫度升至400 °C時維 持溫度，直至冷凝口不再有液體流出。將收集所得冷凝液分液除去水相，并使用無水硫酸儀 干燥，最終得到LBF。 陽0巧實施例3 (LBF與肥0禪合改質） 分別稱取2gWE0與1gLBF，混合后置于35mL的高壓反應蓋中，不添加催化劑，密封 反應蓋后充入6MPa&。超聲30min后將反應蓋放入高溫溶鹽中升溫至380。C，維持反 應時間60min。反應結束，水浴冷卻至室溫后，測量氣體產量；打開反應蓋，用二氯甲燒對 反應所得混合物進行萃取，過濾后分別得到有機相和固體殘渣，旋蒸除去二氯甲燒可得改 質油。 陽〇2引實施例4 (LBF與肥0禪合改質） 分別稱取2g肥0與！gLBF，混合后置于35血的高壓反應蓋中，添加10wt. %的 化/C催化劑，密封反應蓋后充入6MPa&。超聲30min后將反應蓋放入鹽浴中升溫至380 °C，維持反應時間60min。反應結束，水浴冷卻至室溫后，測量氣體產量；打開反應蓋，用 二氯甲燒對反應所得混合物進行萃取，過濾后分別得到有機相和固體殘渣，旋蒸除去二氯 甲燒可得改質油。
[0024]實施例5