專利名稱：一種用于生物油各組分分離的精制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于生物油各組分分離的精制方法。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種用于生物油各組分分離的精制方法。生物油由生物質(zhì)在400 700°C條件下熱解，熱解氣冷凝得到生物油。工業(yè)上生物油主要作為低品質(zhì)燃油用來燒鍋爐。但由于生物油Ph值2 4之間，酸性較強，對管道有較強腐蝕性，所以廠家在提供客戶生物油燃料時還要贈送特種鍋爐。生物油組成成分主要是碳·氫、氧，組成物質(zhì)有100 200種，由碳鏈長短不一的酸、醛、酮、醇、醚、酚、酯及其衍生物，以及一些大分子物質(zhì)如糖類、裂解木質(zhì)素類衍生物等多種有機化合物和水組成的復雜混合物。靜置過程中會發(fā)生各種化學反應(yīng)。目前生物油各組分分離方法有以下幾種(1)使用甘油作為溶劑和傳熱介質(zhì)，在200 250°C溫度范圍內(nèi)，常壓下對生物油進行蒸餾，從而得到餾分；殘留的甘油混合物通過與水混合,析出木質(zhì)素沉淀；加入水的甘油混合物通過加熱到230°C，回收粗甘油和水，循環(huán)使用。此種方法采用溫度較高，能耗大。(2)利用分子蒸餾的方法，在冷面溫度為-15 5°C，熱面溫度為20 90°C的條件下，蒸餾生物油，去除冷面餾出物，收集熱面殘留液。利用分子蒸餾技術(shù)，成功的將生物油中的水和酸組分脫除。但是分子蒸餾技術(shù)設(shè)備投資較大。雙溶劑萃取分離生物油多聯(lián)產(chǎn)的方法首先使用乙醚作為溶劑，在常溫、常壓下對生物油進行萃取，從而得到乙醚可溶物(ES);剩下的乙醚不溶物(EIS)在常溫、常壓下通過添加二氯甲烷，得到二氯甲烷可溶物(DCMS)以及二氯甲烷不溶物(DCMIS)。這兩種產(chǎn)物再進行低溫干燥，可以得到木質(zhì)素組分。此種方法缺點是木質(zhì)素價值并不高，生物質(zhì)熱解后產(chǎn)物用來提取木質(zhì)素，經(jīng)濟效益不高。綜合以上生物油分離提質(zhì)的幾種方法，生物油只是提取木質(zhì)素等附加值不高的產(chǎn)品，或是簡單地脫除水和酸組分。本發(fā)明提供一種新的方法提取生物油中的的糖類和酚類等高附加值產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種用于生物油各組分分離的精制方法，采用較低的溫度，廉價的設(shè)備，簡單的工藝，從生物油中提取高附加值產(chǎn)品。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)一種用于生物油各組分分離的精制方法，包括如下步驟( I)生物油經(jīng)水洗，得水洗液和水洗殘渣；(2)水洗液減壓蒸餾得糖類和水相，水洗殘渣干燥后用乙酸乙酯萃取，得萃取液和不溶性殘渣；(3)萃取液減壓蒸餾得酚類，不溶性殘渣干燥即可。優(yōu)選地，步驟(I)所述水洗是生物油與水按質(zhì)量比I: (0. 5 I. 5)混合，在溫度45 55°C，攪拌20 60分鐘。優(yōu)選地，步驟(2)所述水洗液減壓蒸餾的條件為壓力20 50KPa，溫度70 80°C，時間40 60分鐘。優(yōu)選地，步驟(3)所述萃取液減壓蒸餾的條件為壓力10 30KPa，溫度55 650C，時間是60 80分鐘。本發(fā)明糖類得率是30%左右，糖類產(chǎn)物中左旋葡萄糖占13%左右。酚類的產(chǎn)率是30%左右，不溶性殘渣為8%左右，剩下的32%水相。其中糖類中含有少量的酚類衍生物；酹類產(chǎn)物主要是愈創(chuàng)木酚、甲基愈創(chuàng)木酚；不溶性殘渣元素分析顯示含有60%以上的C，含有10%以下的H;水相中水含量占大部分(80%以上)，含有少量的酸、醛、酮。乙酸乙酯餾出液含有少量糠醛和愈創(chuàng)木酚。本發(fā)明利用生物油的特點，先用水洗，生物油中的糖類溶解在水中，在適當?shù)臏囟葔毫ο绿崛〕鰜?。生物油中的酚類不溶于水，但溶解于乙酸乙酯中，可通過減壓蒸餾的方法提取出來。生物油中少量的酸、醛、酮溶解在水中，與其它組分分離。水洗后的不溶性殘渣，碳含量高，可作為固體燃料使用。乙酸乙酯餾出液中所含的糠醛和愈創(chuàng)木酚可進一步提取出來。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點現(xiàn)有工藝只是除去酸和水分或者提取木質(zhì)素，屬于生物油的初級分離，而本發(fā)明通過幾個步驟可以直接提取幾種高價值的精細化學品，而且回收率高。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步具體詳細描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此，對于未特別注明的工藝參數(shù)，可參照常規(guī)技術(shù)進行。實施例I取生物油50. 13g，取蒸餾水50. 27g，在溫度50°C，混合攪拌30分鐘；得水洗液質(zhì)量66. 83g和水洗殘渣33. 57g，水洗液進行減壓蒸餾，壓力35KPa，溫度75°C，時間50分鐘，得到糖類14. 88g，其中13%為左旋葡萄糖。水洗殘渣33. 57g放在真空干燥箱中干燥，干燥后的質(zhì)量為27. 26g ;向干燥后的殘渣中加入200g的乙酸乙酯萃取，得萃取液和不溶性殘渣，萃取液減壓蒸餾，壓力15KPa，溫度60°C，時間是60分鐘，過濾分離，得酚類質(zhì)量14. 84g，酚類混合物中愈創(chuàng)木酚占8. 93%，過濾后的不溶性殘渣干燥質(zhì)量3. 91g ;輕組分主要存在于水洗液流出液，乙酸乙酯流出液中，其總質(zhì)量為16. 5g。表I酚類各主要組分物質(zhì)含量
權(quán)利要求
1.一種用于生物油各組分分離的精制方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)生物油經(jīng)水洗，得水洗液和水洗殘渣； (2)水洗液減壓蒸餾得糖類和水相，水洗殘渣干燥后用乙酸乙酯萃取，得萃取液和不溶性殘渣； (3)萃取液減壓蒸餾得酚類，不溶性殘渣干燥即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的精制方法，其特征在于，步驟(I)所述水洗是生物油與水按質(zhì)量比I: (0.5 I. 5)混合，在溫度45 55°C，攪拌20 60分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2中所述的精制方法，其特征在于，步驟(2)所述水洗液減壓蒸餾的條件為壓力20 50KPa，溫度70 80°C，時間40 60分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2中所述的精制方法，其特征在于，步驟(3)所述萃取液減壓蒸餾的條件為壓力10 30KPa，溫度55 65°C，時間是60 80分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的精制方法，其特征在于，步驟(3)所述萃取液減壓蒸餾的條件為壓力10 30KPa，溫度55 65°C，時間是60 80分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于生物油各組分分離的精制方法，包括如下步驟(1)生物油經(jīng)水洗，得水洗液和水洗殘渣；(2)水洗液減壓蒸餾得糖類和水相，水洗殘渣干燥后用乙酸乙酯萃取，得萃取液和不溶性殘渣；(3)萃取液減壓蒸餾得酚類，不溶性殘渣干燥即可。本發(fā)明具有以下優(yōu)點采用水洗、減壓蒸餾、萃取等簡單工藝過程將生物油分成水相、糖類、酚類以及不溶性殘渣四個部分，提高生物油的附加值。
文檔編號C11B3/12GK102703212SQ20121020173
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者付嚴, 常杰, 鄭先偉 申請人:華南理工大學