專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種提高生物質(zhì)原油氧化安定性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及生物質(zhì)原油領(lǐng)域，具體是一種提高生物質(zhì)原油氧化安定性的方法。隨著世界經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展、人口規(guī)模的急劇膨脹以及人均資源消耗量的不斷增加，世界范圍內(nèi)的能源短缺日趨嚴(yán)重，同時(shí)由傳統(tǒng)能源引起的環(huán)境污染與破壞問(wèn)題日趨嚴(yán)峻。因此，近年人們對(duì)生物質(zhì)能源表現(xiàn)出濃厚的興趣。生物質(zhì)是地球上最普遍的一種可再生的潔凈能源，具有揮發(fā)組分高、碳的活性高、硫含量低、灰分低等優(yōu)點(diǎn)[DineshMohan，CharlesU.Pittman，Jr.andPhilipH.Steele.PyrolysisofWood/BiomassforBio-oil:ACriticalReview[J]，Energy&Fuels2006，20，848-889.]。通過(guò)閃速熱解法制取的生物質(zhì)原油已獲得成功，但所制備的生物質(zhì)原油與空氣接觸時(shí)，其中起溶劑作用的揮發(fā)性有機(jī)物有可能揮發(fā)出來(lái)，或者某些活性成分與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成過(guò)氧化物，這些過(guò)氧化物會(huì)催化烯經(jīng)的聚合[DieboldJP.Areviewofthechemicalandphysicalmechanismsofthestoragestabilityoffastpyrolysisbio_oil[R]，NationalRenewableEnergyLaboratory,2000]，生成的氧化產(chǎn)物不穩(wěn)定容易發(fā)生聚合反應(yīng)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的供油系統(tǒng)、噴嘴處及缸壁都會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的腐蝕。使得生物質(zhì)原油很難在現(xiàn)有設(shè)備上進(jìn)行直接利用。[CzernikS.FuelOilQualityofBiomassPyrolysisOilsStateoftheArtfortheEndUsers[J]，Energy&Fuels1999，13，914-921.]，研究發(fā)現(xiàn)向生物油里加入一定量的有機(jī)溶劑可以改變油的微觀結(jié)構(gòu)或與生物油中的活性成分反應(yīng)生成酯或縮醛而阻止導(dǎo)致生成大分子聚合物的反應(yīng)進(jìn)行，來(lái)提高其穩(wěn)定性。國(guó)內(nèi)華中科技大學(xué)煤燃燒國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究發(fā)現(xiàn)，在儲(chǔ)存、運(yùn)輸和處理生物油時(shí)，應(yīng)盡量避免與空氣接觸，或者添加一些抗氧劑(王賢華，陳漢平，羅凱，楊海平，張世紅等.提高生物油穩(wěn)定性的方法[J].化工進(jìn)展，2006，25(7):765.)。要推廣生物質(zhì)原油這種綠色能源產(chǎn)品必須進(jìn)一步改善其相關(guān)性質(zhì)，特別是提高其氧化安定性。在生物質(zhì)原油的儲(chǔ)存、運(yùn)輸和處理過(guò)程中，添加抗氧化劑是提升生物質(zhì)原油氧化安定性的一個(gè)重要方法。然而目前仍未見(jiàn)生物質(zhì)原油的抗氧化方法的推廣和應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種提高生物質(zhì)原油氧化安定性的方法，在生物質(zhì)原油中加入硫醚類(lèi)化合物，提高了生物質(zhì)原油的純度，且方法簡(jiǎn)單，操作方便。本發(fā)明的技術(shù)方案為—種提高生物質(zhì)原油氧化安定性的方法，其特征在于是將一種或多種具有以下結(jié)構(gòu)的硫醚類(lèi)化合物加入到生物質(zhì)原油中，以生物質(zhì)原油為基準(zhǔn)，每lkg生物質(zhì)原油中硫醚類(lèi)化合物的加入量為10-20000mg，硫醚類(lèi)化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為R-S-R'，其中，R、R'為C「C24的羧酸基或酯基。
背景技術(shù)：
：所述的提高生物質(zhì)原油氧化安定性的方法，其特征在于所述的硫醚類(lèi)化合物雙(丙烯酸基)-硫醚、雙(丙烯酸月桂酯基)-硫醚、雙(丙烯酸十八酯基)-硫醚。所述的提高生物質(zhì)原油氧化安定性的方法，其特征在于生物質(zhì)原油為基準(zhǔn)，每lkg生物質(zhì)原油中硫醚類(lèi)化合物的加入量為18000-20000mg。所述的提高生物質(zhì)原油氧化安定性的方法，其特征在于生物質(zhì)原油為基準(zhǔn)，每lkg生物質(zhì)原油中硫醚類(lèi)化合物的加入量為8000-10000mg。所述的提高生物質(zhì)原油氧化安定性的方法，其特征在于生物質(zhì)原油為基準(zhǔn)，每lkg生物質(zhì)原油中硫醚類(lèi)化合物的加入量為500-1000mg。所述的提高生物質(zhì)原油氧化安定性的方法，其特征在于所述的生物質(zhì)原油來(lái)源于各種綠色植物的有機(jī)物，包括農(nóng)作物秸稈、農(nóng)林產(chǎn)品加工殘余廢棄物、速生林、薪炭林、藻類(lèi)和通過(guò)自熱式閃速熱解液化得到的、顏色呈黑色的液態(tài)物質(zhì)。所述的提高生物質(zhì)原油氧化安定性的方法，其特征在于具體方法為將硫醚類(lèi)化合物在攪拌作用下溶于醇類(lèi)中形成含有重量百分比為15-60%的硫醚類(lèi)化合物的溶液，然后將該溶液加入到生物質(zhì)原油中，同時(shí)在20-4(TC下進(jìn)行攪拌，攪拌時(shí)間10-80min。所述的提高生物質(zhì)原油氧化安定性的方法，其特征在于具體方法為將硫醚類(lèi)化合物在20-8(TC下攪拌溶于生物質(zhì)原油中形成含有重量百分比為15_60%的硫醚類(lèi)化合物的母料，然后將母料加入到生物質(zhì)原油中，同時(shí)在20-5(TC下進(jìn)行攪拌，攪拌時(shí)間10-80min。所述的提高生物質(zhì)原油氧化安定性的方法，其特征在于所述的醇類(lèi)選用甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇或異丁醇。通過(guò)自熱式閃速熱解液化得到的、顏色呈黑色的生物質(zhì)原油的基本理化性質(zhì)，見(jiàn)下表項(xiàng)目數(shù)值熱值/MJ.kg—116-18密度/kg-m31100-1200水分/wt"/c25-30運(yùn)動(dòng)粘度(40。C)/mm2s-13-120pH值2-3閃點(diǎn)〃c4-70傾點(diǎn)rc-12--13表面張力/mN.m—130-40本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為1、通過(guò)本方法的應(yīng)用，可有效降低生物質(zhì)原油經(jīng)氧化后產(chǎn)生的不溶物；2、能快速與生物質(zhì)原油互溶；3、本發(fā)明添加劑的添加方法簡(jiǎn)單，不需要增加新的設(shè)備，成本較低。具體實(shí)施例方式在實(shí)施例中，說(shuō)明了所示的硫醚類(lèi)化合物抗氧劑在生物質(zhì)原油中的抗氧化效果，生物質(zhì)原油的氧化安定性借鑒了SH/T0175或ASTMD2274餾分燃料油測(cè)定法和[AnjaOasmaa，Physicalcharacterizationofbiomass—basedpyrolysisliquidsApplicationofstandardfueloilanalyses[R]，TechnicalResearchCentreofFinland,1997]上的分析方法。實(shí)施例1在燒杯內(nèi)，在2(TC下將硫醚類(lèi)化合物攪拌溶于乙醇中，形成含有重量百分比為30%硫醚類(lèi)化合物的溶液，然后將該溶液加入到生物質(zhì)原油中，在2(TC下攪拌10min，最后進(jìn)行預(yù)過(guò)濾。將已過(guò)濾的350ml試樣裝入氧化管中，通入氧氣，速率為50ml/min，在4(TC下氧化4h，然后將氧化后的試樣冷卻至室溫，過(guò)濾，得到可濾出不溶物。用無(wú)水乙醇把粘附性不溶物從氧化管和通氧管壁上洗下來(lái)，把無(wú)水乙醇蒸發(fā)除去，得到粘附性不溶物?？蔀V出不溶物的量和粘附性不溶物的量之和為總不溶物的量，以mg/100ml表示。本實(shí)施例中抗氧劑的抗氧化效果見(jiàn)下表抗氧劑添力口量氧化安定性，總不溶物/(mg/kg)/(mg/100ml)//45.3雙(丙烯酸月桂酯基)-疏醚1000026.2實(shí)施例2在燒杯內(nèi)，在2(TC下在攪拌的同時(shí)將硫醚類(lèi)化合物溶于生物質(zhì)原油中，形成重量百分比為50X硫醚類(lèi)化合物的母料，然后將該母料加入到生物質(zhì)原油中，在25t:下攪拌20min，最后進(jìn)行預(yù)過(guò)濾。將已過(guò)濾的350ml試樣裝入氧化管中，通入氧氣，速率為50m1/min，在95t:下氧化4h，然后將氧化后的試樣冷卻至室溫，過(guò)濾，得到可濾出不溶物。用無(wú)水乙醇把粘附性不溶物從氧化管和通氧管壁上洗下來(lái)，把無(wú)水乙醇蒸發(fā)除去，得到粘附性不溶物?？蔀V出不溶物的量和粘附性不溶物的量之和為總不溶物的量，以mg/100ml表示。本實(shí)施例中抗氧劑的抗氧化效果見(jiàn)下表抗氧劑添加量氧化安定性，總不溶物〃mg/kg)〃mg/10(M)//106.0雙(丙烯酸基)-石克醚1200042.7雙(丙烯酸基)-硫瞇1600019.8實(shí)施例3在燒杯內(nèi)，在2(TC下在攪拌的同時(shí)將硫醚類(lèi)化合物溶于生物質(zhì)原油中，形成重量百分比為40X硫醚類(lèi)化合物的母料，然后將該母料加入到生物質(zhì)原油中，在25t:下攪拌15min，最后進(jìn)行預(yù)過(guò)濾。將已過(guò)濾的350ml試樣裝入氧化管中，通入氧氣，速率為50ml/min，在95t:下氧化4h，然后將氧化后的試樣冷卻至室溫，過(guò)濾，得到可濾出不溶物。用無(wú)水乙醇把粘附性不溶物從氧化管和通氧管壁上洗下來(lái)，把無(wú)水乙醇蒸發(fā)除去，得到粘附性不溶物?？蔀V出不溶物的量和粘附性不溶物的量之和為總不溶物的量，以mg/100ml表示。本實(shí)施例中抗氧劑的抗氧化效果見(jiàn)下表抗氧劑添加量氧化安定性，總不溶物/(mg/kg)〃mg/100ml)//106.0雙(丙烯酸基)-硫醚800070.1雙(丙烯酸基)-辟o醚1000063.3實(shí)施例4在燒杯內(nèi)，在2(TC下在攪拌的同時(shí)將硫醚類(lèi)化合物溶于生物質(zhì)原油中，形成重量百分比為30X硫醚類(lèi)化合物的母料，然后將該母料加入到生物質(zhì)原油中，在25t:下攪拌15min，最后進(jìn)行預(yù)過(guò)濾。將已過(guò)濾的350ml試樣裝入氧化管中，通入氧氣，速率為50m1/min，在95t:下氧化4h，然后將氧化后的試樣冷卻至室溫，過(guò)濾，得到可濾出不溶物。用無(wú)水乙醇把粘附性不溶物從氧化管和通氧管壁上洗下來(lái)，把無(wú)水乙醇蒸發(fā)除去，得到粘附性不溶物。可濾出不溶物的量和粘附性不溶物的量之和為總不溶物的量，以mg/100ml表示。本實(shí)施例中抗氧劑的抗氧化效果見(jiàn)下表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求一種提高生物質(zhì)原油氧化安定性的方法，其特征在于是將一種或多種具有以下結(jié)構(gòu)的硫醚類(lèi)化合物加入到生物質(zhì)原油中，以生物質(zhì)原油為基準(zhǔn)，每1kg生物質(zhì)原油中硫醚類(lèi)化合物的加入量為10-20000mg，硫醚類(lèi)化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為R-S-R’，其中，R、R’為C1-C24的羧酸基或酯基。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高生物質(zhì)原油氧化安定性的方法，其特征在于所述的硫醚類(lèi)化合物雙(丙烯酸基)-硫醚、雙(丙烯酸月桂酯基)-硫醚、雙(丙烯酸十八酯基)-硫醚。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高生物質(zhì)原油氧化安定性的方法，其特征在于生物質(zhì)原油為基準(zhǔn)，每lkg生物質(zhì)原油中硫醚類(lèi)化合物的加入量為12000-20000mg。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高生物質(zhì)原油氧化安定性的方法，其特征在于生物質(zhì)原油為基準(zhǔn)，每lkg生物質(zhì)原油中硫醚類(lèi)化合物的加入量為8000-10000mg。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高生物質(zhì)原油氧化安定性的方法，其特征在于生物質(zhì)原油為基準(zhǔn)，每lkg生物質(zhì)原油中硫醚類(lèi)化合物的加入量為500-1000mg。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高生物質(zhì)原油氧化安定性的方法，其特征在于所述的生物質(zhì)原油來(lái)源于各種綠色植物的有機(jī)物，包括農(nóng)作物秸稈、農(nóng)林產(chǎn)品加工殘余廢棄物、速生林、薪炭林、藻類(lèi)和通過(guò)自熱式閃速熱解液化得到的、顏色呈黑色的液態(tài)物質(zhì)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高生物質(zhì)原油氧化安定性的方法，其特征在于具體方法為將硫醚類(lèi)化合物在攪拌作用下溶于醇類(lèi)中形成含有重量百分比為15-60%的硫醚類(lèi)化合物的溶液，然后將該溶液加入到生物質(zhì)原油中，同時(shí)在20-4(TC下進(jìn)行攪拌，攪拌時(shí)間10-80min。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高生物質(zhì)原油氧化安定性的方法，其特征在于具體方法為將硫醚類(lèi)化合物在20-8(TC下攪拌溶于生物質(zhì)原油中形成含有重量百分比為15-60%的硫醚類(lèi)化合物的母料，然后將母料加入到生物質(zhì)原油中，同時(shí)在20-5(TC下進(jìn)行攪拌，攪拌時(shí)間10-80min。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的提高生物質(zhì)原油氧化安定性的方法，其特征在于所述的醇類(lèi)選用甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇或異丁醇。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種提高生物質(zhì)原油氧化安定性的方法，是將一種或多種硫醚類(lèi)化合物加入到生物質(zhì)原油中，以生物質(zhì)原油為基準(zhǔn)，每1kg生物質(zhì)原油中硫醚類(lèi)化合物的加入量為10-20000mg。本發(fā)明在生物質(zhì)原油中加入硫醚類(lèi)化合物，提高了生物質(zhì)原油的純度，且方法簡(jiǎn)單，操作方便。文檔編號(hào)C10L1/24GK101717674SQ200910185460公開(kāi)日2010年6月2日申請(qǐng)日期2009年11月13日優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日發(fā)明者姜紹通,徐玉福,李川,潘麗軍,胡獻(xiàn)國(guó)申請(qǐng)人:合肥工業(yè)大學(xué)