專利名稱：一種制備油氣的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種制備油氣的方法，特別是一種用生物物質(zhì)制備油氣的方法。
藻類生物作為自然界最早的植物類群，具有光合作用效率高，對環(huán)境適應性強，生長周期短，生物產(chǎn)量高等特點，其細胞內(nèi)的脂類和蛋白質(zhì)含量大大高于木材、農(nóng)作物秸桿等生物。同時，我國藻類資源豐富。許多的湖泊、水塘因藻類過度繁殖而造成水體富營養(yǎng)化，影響了水環(huán)境，亟待治理。
一種制備油氣的方法，是將藻類原料熱解獲得油氣。
為了得到更高的產(chǎn)率，所述干藻粉原料中還加有70％-95％的CaCO3(重量百分比)。
所述制備方法包括以下步驟1)藻類的培養(yǎng)；2)藻類熱解，得到熱解油；3)熱解油的分離純化。
所述藻類是鈍頂螺旋藻和小球藻，它們適應大規(guī)模培養(yǎng)，在自然水體分布廣泛，是構(gòu)成水體富營養(yǎng)化的優(yōu)勢種類。
培養(yǎng)所述藻類的培養(yǎng)基為NaHCO310-20g/L NaNO32.0-3.0g/LK2SO40.8-1.2/L NaCl 0.8-1.2g/LMgSO4·7H2O 0.16-0.24g/L Na2-EDTA 0.064-0.096g/LCaCL2·2H2O 0.032-0.048g/LK2HPO4·3H2O 0.4-0.6g/LFeSO4·7H2O 0.008-0.012g/LA5微量元素液 1.0ml/LB6微量元素液 1.0ml/L其中，A5溶液配方為H3BO32.860g/LMnCl·4H2O 1.810g/LNa2MoO4·2H2O 0.039g/LCuSO4·5H2O 0.074g/LZnSO4·7H2O 0.222g/LB6溶液的配方為NH4VO30.230g/L K2Cr2(SO4)4·2H2O 0.960g/LNiSO4·7H2O0.4785g/LNaWO4·2H2O 0.1794g/LTi2(SO)40.400g/L Co(NO3)2·6H2O 0.440g/L藻類的熱解可以采用“慢熱解”和“快熱解”兩種方式，“慢熱解”包括以下步驟1)將藻類裝入高壓釜中；2)高壓釜在200-500℃條件下加熱5-120分鐘；3)冷卻，用二氯甲烷抽提得到熱解油。
二氯甲烷(CH2Cl2)為一種有機溶劑，在“慢熱解”中用以抽提(溶解)可溶有機物，同時起到清洗(溶解)粘附于高壓釜壁可溶有機物的作用。
快熱解所包括的步驟如下1)將藻類裝入熱解-氣相色譜聯(lián)用裝置中；2)300-500℃條件下，以N2為載氣，熱解1-60秒，得到熱解油。
用上述方法得到的熱解油采用柱層析法進行分離純化，可以得到37.4％以上的產(chǎn)出率，其中最高可達48.2％。熱解油中包括飽和烷烴、芳烴和非烴類極性氧化物。
本發(fā)明巧妙地將藻類作為采用熱解方法制備油氣的原料，一方面能夠緩解能源不足的問題，另一方面又可以使大量的藻類資源得到合理利用，因為僅在我國，中型以上的湖泊及人工養(yǎng)殖水體每年就可收獲藻類4億噸以上，將這些藻類合理利用，對于環(huán)境保護也是非常有利的。利用藻類熱解制備油氣，作為一種后繼能源，具有良好的應用前景。
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。
具體實施例方式
實施例1、藻細胞的培養(yǎng)選取鈍頂螺旋藻和小球藻，室內(nèi)以玻璃瓶(缸)或水泥池培養(yǎng)，培養(yǎng)基配方為NaHCO315g/L NaNO32.5g/LK2SO41.0/L NaCl 1.0g/LMgSO4·7H2O0.2g/L Na2-EDTA 0.08g/LCaCL2·2H2O0.04g/LK2HPO4·3H2O 0.5g/LFeSO4·7H2O0.01g/LA5微量元素液 0.5ml/LB6微量元素液0.5ml/L其中，A5溶液配方為H3BO32.860g/L MnCl·4H2O 1.810g/LNa2MoO4·2H2O 0.039g/L CuSO4·5H2O 0.074g/LZnSO4·7H2O 0.222g/LB6溶液的配方為NH4VO30.230g/L K2Cr2(SO4)4·2H2O 0.960g/LNiSO4·7H2O0.4785g/L NaWO4·2H2O0.1794g/LTi2(SO)40.400g/L Co(NO3)2·6H2O0.440g/L培養(yǎng)條件28℃；連續(xù)光照，光強60Eμm-2s-1；通氣。當細胞培養(yǎng)至指數(shù)生長期時，用蒸餾水洗滌、多次離心收集藻細胞，置紅外干燥器中恒溫30℃加以干燥，得到的藻類干粉貯存于干燥器備用。
在本實施例中，也可以選用其它的單細胞藻類實施例2、用慢熱解法熱解藻類1、準備好MUFFLE爐(馬弗爐)并加熱，與此同時將實施例中得到的藻樣1.0g裝入容積為5.5ml的不銹鋼高壓釜中，抽真空后密封；2、待馬弗爐內(nèi)溫度升至設定值400℃時將裝盛藻樣的高壓釜放入爐內(nèi)進行熱解，時間為80min；3、熱解時間到后，將經(jīng)過熱解的藻樣迅速取出并用自來水冷卻至室溫；4、采用CH2Cl2反復抽提并經(jīng)漏斗過濾分離獲得熱解油，將熱解油保存以備柱層析分離使用。
實施例3、用快熱解法熱解藻類1、快熱解在熱解—氣相色譜聯(lián)用裝置中進行，用溫控裝置調(diào)整溫度，熱解器為島津PRY_2A熱解器，氣相色譜儀為島津GC-14B氣相色譜儀；2、將藻樣放入熱解器中，在300℃下進行熱解，熱解條件為以N2為載氣，常壓；反應30秒；3、熱解時間到后，將經(jīng)過熱解的藻樣迅速取出并用自來水冷卻至室溫；4、采用CH2Cl2反復抽提并經(jīng)漏斗過濾分離獲得熱解油，將熱解油保存以備柱層析分離使用。
實施例4、用慢熱解法熱解藻類與CaCO3的混合物1、準備好MUFFLE爐(馬弗爐)并加熱，與此同時將0.2g藻樣與0.8gCaCO3的混合物1.0g裝入容積為5.5ml的不銹鋼高壓釜中，抽真空后密封；2、待馬弗爐內(nèi)溫度升至設定值500℃時將裝盛藻樣的高壓釜放入爐內(nèi)進行熱解，時間為60min；3、熱解時間到后，將經(jīng)過熱解的藻樣迅速取出并用自來水冷卻至室溫；4、采用CH2Cl2反復抽提并經(jīng)漏斗過濾分離獲得熱解油，將熱解油保存以備柱層析分離使用。
實施例5、熱解油的柱層析1、將洗凈并烘干的層析柱直接挾在鐵架上，裝上填充料(先裝入約10厘米高的中性氧化鋁，再在氧化鋁的上方加入硅膠，高度約為氧化鋁的兩倍左右)；2、用大約1.5倍柱體積的石油醚預洗層析柱；3、上樣前先往裝有熱解油的容器中加入石油醚，使樣品充分溶解，通過放有脫脂棉的漏斗過濾上樣；4、按先后順序用石油醚、苯和無水乙醇進行洗脫，分別收集洗脫液，所得各柱層析組分分別為飽和烷烴、芳烴和非烴類的極性氧化物，得率為37.4％-48.2％。
權(quán)利要求
1.一種制備油氣的方法，是將原料熱解獲得油氣，其特征在于所述原料為藻類。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備油氣的方法，其特征在于所述干藻粉原料中還加有70％-95％的CaCO3(重量百分比)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備油氣的方法，其特征在于所述制備方法包括以下步驟1)藻類的培養(yǎng)；2)藻類熱解，得到熱解油；3)熱解油的分離純化。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備油氣的方法，其特征在于所述藻類是鈍頂螺旋藻和小球藻。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備油氣的方法，其特征在于培養(yǎng)所述藻類的培養(yǎng)基為NaHCO310-20g/LNaNO32.0-3.0g/LK2SO40.8-1.2/L NaCl 0.8-1.2g/LMgSO4·7H2O 0.16-0.24g/LNa2-EDTA0.064-0.096g/LCaCL2·2H2O 0.032-0.048g/L K2HPO4·3H2O 0.4-0.6g/LFeSO4·7H2O 0.008-0.012g/L A5微量元素液 1.0ml/LB6微量元素液 1.0ml/L其中，A5溶液配方為H3BO32.860g/LMnCl·4H2O 1.810g/LNa2MoO4·2H2O 0.039g/LCuSO4·5H2O 0.074g/LZnSO4·7H2O0.222g/LB6溶液的配方為NH4VO30.230g/L K2Cr2(SO4)4·2H2O 0.960g/LNiSO4·7H2O 0.4785g/LNaWO4·2H2O0.1794g/LTi2(SO)40.400g/L Co(NO3)2·6H2O0.440g/L
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備油氣的方法，其特征在于所述藻類的熱解包括以下步驟1)類裝入高壓釜中；2)高壓釜在200-500℃條件下加熱5-120分鐘；3)冷卻，用二氯甲烷抽提得到熱解油。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備油氣的方法，其特征在于所述藻類的熱解包括以下步驟1)將藻類裝入熱解-氣相色譜聯(lián)用裝置中；2)300-500℃條件下，以N2為載氣，熱解1-60秒，得到熱解油。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備油氣的方法，其特征在于所述熱解油的分離純化采用柱層析。
全文摘要
本發(fā)明的名稱為一種制備油氣的方法，涉及一種用生物物質(zhì)制備油氣的方法。本發(fā)明的目的是提供一種新的制備油氣的方法。一種制備油氣的方法，是將藻類原料熱解獲得油氣。為了得到更高的產(chǎn)率，所述干藻粉原料中還加有70％－95％的CaCO
文檔編號C10B53/00GK1414066SQ01136699
公開日2003年4月30日 申請日期2001年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月26日
發(fā)明者吳慶余, 彭衛(wèi)民, 程光平 申請人:清華大學