一种离子液体中M(salen)催化纸催化液化生物质的工艺的制作方法

文档序号:11935508阅读:303来源:国知局

本发明涉及一种离子液体中M(salen)催化纸催化液化生物质的工艺,是一项改进的生物质液化技术。



背景技术:

化石燃料作为一种不可再生资源,其储量是有限的;同时,化石燃料燃烧带来的酸雨、温室效应等一系列环境问题使得新能源的开发迫在眉睫。生物质能与太阳能、风能等新能源一样,属于可再生能源,同时又是唯一的可再生液体燃料来源。生物质是指来源于植物光合作用,并储存有固定太阳能的任何生物物质(不包括化石燃料),它具有可再生、可储存、储量大、碳平衡等特点。按其来源,可分为生产型生物质(即能源作物)和废弃物生物质。如果能够高效地将这些生物质转化为能源,将有望取得环境保护和新能源开发的双赢。

目前,众多的生物质转化技术可简单地归纳为生化/生物技术与热化学转化技术两大类别。相比生化/生物技术,热化学转化技术处理周期短、速度快、资源化程度高,故其研发与市场化开拓备受关注。热化学转化技术主要包括气化、固化成型、热裂解和液化技术等。气化以合成气为目标,固化成型以棒状、颗粒状固体燃料为目标,而热裂解技术和液化技术以产生的生物油为目标。

离子液体中催化降解生物质是新近出现的技术,可以改进液化效率。但是离子液体中M(salen)催化纸催化生物质液化工艺,目前尚未见相关的技术报道。



技术实现要素:

本发明目的是提供一种改进的生物质液化工艺,即离子液体中M(salen)催化纸催化液化生物质的工艺,其工艺技术容易实施,无污染,提高生物质液化的效果好,改善液化各项性能明显。

本发明方法是在离子液体和M(salen)催化纸存在的条件下,对生物质进行催化液化处理,其中M(salen)催化纸中的M为Cu、Co、Fe、Mn或Zn。

对生物质处理时,M(salen)催化纸用量为生物质质量的0.2-0.6%。

所述离子液体为市购1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐、N-乙基-吡啶硫酸氢盐或四乙基硫酸氢铵。

对生物质处理时,温度为180-220℃,时间为20-60 min。

本发明中生物质为常规植物原料或植物废弃物,如木材或非木材(秸秆、稻草、杂草等)。

本发明的有益效果是:

(1)用量极少;

(2)工艺实施容易;

(3)改善生物质液化各项性能,采用离子液体中M(salen)催化纸催化液化生物质的工艺,能提高液化率20-30%。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步详细说明,但本发明保护范围不局限于所述内容。

实施例1:本离子液体中Zn(salen)催化纸催化液化生物质的工艺,具体内容如下:

(1)Zn(salen)的制备

席夫碱配体salen的制备

取2.5g乙二胺和8.5ml水杨醛溶解于18ml甲醇中,在冰水中搅拌30min,静置15min后,用G3玻璃器减压抽滤,用1ml乙醚洗涤,在33℃下真空干燥得淡黄色晶体,再用160ml无水乙醇重结晶,在33℃下真空干燥得黄色晶体。

的合成

取10.4毫摩尔希夫碱salen溶解在120毫升甲醇中,另取10.4毫摩尔二水醋酸锌,溶于温水中,迅速转入上述反应瓶中,并迅速生成棕色沉淀,70℃~80℃加热回流1小时,棕色沉淀变为暗红色结晶,冷至室温,将结晶转移至砂芯漏斗,抽滤,干燥即得Zn(salen)。

(2)Zn (salen)催化纸的制备

将10g陶瓷纤维加入到含有1.5g催化剂Zn(salen)的去离子水中,加去离子水调节总物质浓度为0.5% w/v,充分混合后,依次加入阳离子聚二烯丙基二甲基氯化铵PDADMAC(总固体质量的0.5wt%)、1.5g氧化铝溶胶和阴离子聚丙烯酰胺A-PAM(总固体质量的0.5wt%)充分混合,最后加入1.5g绝干浆,充分混合。悬浊液在标准纸页成形器上抄纸,湿纸页在烘箱内105℃干燥1小时,马弗炉中550℃煅烧5小时,得Zn(salen)催化纸。

(3)催化液化生物质

在1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐和Zn(salen)催化纸存在的条件下,对生物质处理;对生物质处理时,Zn(salen)催化纸用量为生物质质量的0.2%;对生物质处理时,温度为180℃,时间为60min;与常规离子液体催化生物质相比,离子液体中Zn(salen)催化纸催化液化生物质的工艺提高液化率20%。

实施例2:本离子液体中Cu(salen)催化纸催化液化生物质的工艺,具体内容如下:

(1)Cu(salen)催化纸的制备方法参照实施例1步骤(1)、(2);

(2)在离子液体N-乙基-吡啶硫酸氢盐和Cu(salen)催化纸存在的条件下,对生物质处理;对生物质处理时,Cu (salen)催化纸用量为生物质质量的0.4%;对生物质处理时,温度为200℃,时间为40 min;与常规离子液体催化生物质相比,离子液体中Cu (salen)催化纸催化液化生物质的工艺提高液化率25%。

实施例3:本离子液体中Mn(salen)催化纸催化液化生物质的工艺,具体内容如下:

(1)Mn(salen)催化纸的制备方法参照实施例1步骤(1)、(2);

(2)在离子液体四乙基硫酸氢铵和Mn(salen)存在的条件下,对生物质处理;对生物质处理时,Mn(salen)催化纸用量为生物质质量的0.6%;对生物质处理时,温度为220℃,时间为20 min;与常规离子液体催化生物质相比,离子液体中Mn(salen)催化纸催化液化生物质的工艺提高液化率30%。

实施例4:本离子液体中Co(salen)催化纸催化液化生物质的工艺,具体内容如下:

(1)Co(salen)催化纸的制备方法参照实施例1步骤(1)、(2);

(2)在离子液体N-乙基-吡啶硫酸氢盐和Co (salen)存在的条件下,对生物质处理;对生物质处理时,Co (salen)催化纸用量为生物质质量的0.3%;对生物质处理时,温度为190℃,时间为30min;与常规离子液体催化生物质相比,离子液体中Co (salen)催化纸催化液化生物质的工艺提高液化率26%。

实施例5:本离子液体中Fe(salen)催化纸催化液化生物质的工艺,具体内容如下:

(1)Fe (salen)催化纸的制备方法参照实施例1步骤(1)、(2);

(2)在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐和Fe (salen)存在的条件下,对生物质处理;对生物质处理时,Fe (salen)催化纸用量为生物质质量的0.5%;对生物质处理时,温度为210℃,时间为50min;与常规离子液体催化生物质相比,离子液体中Fe(salen)催化纸催化液化生物质的工艺提高液化率28%。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1