利用生物質(zhì)原料制取液體燃料的方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】利用生物質(zhì)原料制取液體燃料的方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用生物質(zhì)原料制取液體燃料的方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]制取液體燃料的方法至少包括:預(yù)處理、費(fèi)托合成及氣態(tài)固化等基本過(guò)程。在目前的制取液體燃料的制作工藝中，工藝過(guò)程成本過(guò)高，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，不僅制作工序復(fù)雜，生產(chǎn)效率低，而且無(wú)害化程度低。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于，提供一種利用生物質(zhì)原料制取液體燃料的方法，本發(fā)明不僅工序簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率較高，而且無(wú)害化程度高，且能充分實(shí)現(xiàn)資源的有效利。
[0007]本發(fā)明提供的利用生物質(zhì)原料制取液體燃料的方法，包括以下步驟:
(1)取粉碎后的秸桿，按1: 8-10的固液比與質(zhì)量濃度為15-20%的氨水充分混合，于室溫下浸泡28-300小時(shí)；
(2)將上述混合液加熱至77-82°C，使其中氨水蒸發(fā)并冷凝回收氨水；
(3)在上述混合液中再通入二氧化硫氣體，控制二氧化硫與水的質(zhì)量濃度為10-15%，于溫度10(TC -130°C下浸泡70-120分鐘；然后將所述混合液加熱至140_16(TC，使其中二氧化硫蒸發(fā)并冷凝回收二氧化硫；
(4)將預(yù)處理后的混合液用里氏木霉與黑曲酶雙酶進(jìn)行酶水解糖化，兩種酶的酶制劑比例為8: 1，里氏木霉用量7%，黑曲霉用量0.4%，糖化溫度為55°C，pH為3.5，糖化體系中其液體與固態(tài)秸桿之間的液固質(zhì)量比為15，使用搖床轉(zhuǎn)速為lllrpm，糖化時(shí)間77h ；
(5)采用木糖發(fā)酵菌管囊酵母(SQY-001)和己糖發(fā)酵菌釀酒酵母(SQY-002))兩種菌種進(jìn)行乙醇發(fā)酵，兩種菌種的接種比例為3: 1，接種量為14%，其pH值4 ;
(6)于溫度為70°C，搖床轉(zhuǎn)速為160rpm進(jìn)行乙醇發(fā)酵，發(fā)酵周期為3h，即獲得燃料乙醇；
(7)固態(tài)氣化:將固液分離出來(lái)的固態(tài)物質(zhì)放入氣化爐中，在900-1000°C條件下氣化1-8秒,再將氣體產(chǎn)物進(jìn)入下一步費(fèi)托合成工序；
(8)費(fèi)托合成:將氣化后的氣體產(chǎn)物以鈷為催化劑，該催化劑與反應(yīng)氣體的質(zhì)量比應(yīng)大于18%，H2/C0比為6，在反應(yīng)溫度為300°C下進(jìn)行費(fèi)托合成，即可獲得柴油、汽油、煤油以及石蠟液體燃料，上述所述原料用量均為重量百分比。
[0008]本發(fā)明提供的利用生物質(zhì)原料制取液體燃料的方法，其有益效果在于，克服了現(xiàn)有液體燃料的制作工藝中工序較多，工作量大的問(wèn)題，提高了生產(chǎn)效率，有效降低了生產(chǎn)成本。
[0009]
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合一個(gè)實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明提供的利用生物質(zhì)原料制取液體燃料的方法進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
實(shí)施例
[0011]本實(shí)施例的利用生物質(zhì)原料制取液體燃料的方法，包括以下步驟:
(I)取粉碎后的秸桿，按1: 8的固液比與質(zhì)量濃度為20%的氨水充分混合，于室溫下浸泡300小時(shí)；
(2)將上述混合液加熱至77°C，使其中氨水蒸發(fā)并冷凝回收氨水；
(3)在上述混合液中再通入二氧化硫氣體，控制二氧化硫與水的質(zhì)量濃度為10%，于溫度10(TC°C下浸泡120分鐘；然后將所述混合液加熱至140°C，使其中二氧化硫蒸發(fā)并冷凝回收二氧化硫；
(4)將預(yù)處理后的混合液用里氏木霉與黑曲酶雙酶進(jìn)行酶水解糖化，兩種酶的酶制劑比例為8: 1，里氏木霉用量7%，黑曲霉用量0.4%，糖化溫度為55°C，pH為3.5，糖化體系中其液體與固態(tài)秸桿之間的液固質(zhì)量比為15，使用搖床轉(zhuǎn)速為lllrpm，糖化時(shí)間77h ；
(5)采用木糖發(fā)酵菌管囊酵母(SQY-001)和己糖發(fā)酵菌釀酒酵母(SQY-002))兩種菌種進(jìn)行乙醇發(fā)酵，兩種菌種的接種比例為3: 1，接種量為14%，其pH值4 ;
(6)于溫度為70°C，搖床轉(zhuǎn)速為160rpm進(jìn)行乙醇發(fā)酵，發(fā)酵周期為3h，即獲得燃料乙醇；
(7)固態(tài)氣化:將固液分離出來(lái)的固態(tài)物質(zhì)放入氣化爐中，在1000°C條件下氣化8秒，再將氣體產(chǎn)物進(jìn)入下一步費(fèi)托合成工序；
(8)費(fèi)托合成:將氣化后的氣體產(chǎn)物以鈷為催化劑，該催化劑與反應(yīng)氣體的質(zhì)量比應(yīng)大于18%，H2/C0比為6，在反應(yīng)溫度為300°C下進(jìn)行費(fèi)托合成，即可獲得柴油、汽油、煤油以及石蠟液體燃料，上述所述原料用量均為重量百分比。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用生物質(zhì)原料制取液體燃料的方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: (1)取粉碎后的秸桿，按1: 8-10的固液比與質(zhì)量濃度為15-20%的氨水充分混合，于室溫下浸泡28-300小時(shí)； (2)將上述混合液加熱至77-82°C，使其中氨水蒸發(fā)并冷凝回收氨水； (3)在上述混合液中再通入二氧化硫氣體，控制二氧化硫與水的質(zhì)量濃度為10-15%，于溫度10(TC -130°C下浸泡70-120分鐘；然后將所述混合液加熱至140_16(TC，使其中二氧化硫蒸發(fā)并冷凝回收二氧化硫； (4)將預(yù)處理后的混合液用里氏木霉與黑曲酶雙酶進(jìn)行酶水解糖化，兩種酶的酶制劑比例為8: 1，里氏木霉用量7%，黑曲霉用量0.4%，糖化溫度為55°C，pH為3.5，糖化體系中其液體與固態(tài)秸桿之間的液固質(zhì)量比為15，使用搖床轉(zhuǎn)速為lllrpm，糖化時(shí)間77h ； (5)采用木糖發(fā)酵菌管囊酵母(SQY-001)和己糖發(fā)酵菌釀酒酵母(SQY-002))兩種菌種進(jìn)行乙醇發(fā)酵，兩種菌種的接種比例為3: 1，接種量為14%，其pH值4 ; (6)于溫度為70°C，搖床轉(zhuǎn)速為160rpm進(jìn)行乙醇發(fā)酵，發(fā)酵周期為3h，即獲得燃料乙醇； (7)固態(tài)氣化:將固液分離出來(lái)的固態(tài)物質(zhì)放入氣化爐中，在900-1000°C條件下氣化1-8秒,再將氣體產(chǎn)物進(jìn)入下一步費(fèi)托合成工序； (8)費(fèi)托合成:將氣化后的氣體產(chǎn)物以鈷為催化劑，該催化劑與反應(yīng)氣體的質(zhì)量比應(yīng)大于18%，H2/C0比為6，在反應(yīng)溫度為300°C下進(jìn)行費(fèi)托合成，即可獲得柴油、汽油、煤油以及石蠟液體燃料，上述所述原料用量均為重量百分比。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種利用生物質(zhì)原料制取液體燃料的方法，包括以下步驟：預(yù)處理：將粉碎的秸稈用氨水和二氧化硫酸堿結(jié)合兩步法預(yù)處理；酶水解糖化：預(yù)處理后混合液用木酶和黑曲酶的酶制劑進(jìn)行雙酶糖化；乙醇發(fā)酵：酶水解糖化后混合液進(jìn)行固液分離，將液相產(chǎn)物用木糖、己糖共發(fā)酵，得燃料乙醇；固態(tài)氣化：固液分離出來(lái)的固態(tài)物質(zhì)放入氣化爐中氣化；再將氣體產(chǎn)物進(jìn)行費(fèi)托合成：氣化后的氣體產(chǎn)物以鈷為催化劑，進(jìn)行費(fèi)托合成，即可獲得柴油、汽油、煤油和石蠟等液體燃料。本發(fā)明不僅提高了能源利用率，還可回收利用預(yù)處理原料氨水和二氧化硫，降低了原料成本，減少了環(huán)境污染。
【IPC分類(lèi)】C12P7/10, C12R1/885, C12R1/645, C12P39/00, C12P7/14, C10G2/00, C12R1/685, C12R1/865
【公開(kāi)號(hào)】CN105586380
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410582060
【發(fā)明人】趙建英
【申請(qǐng)人】趙建英
【公開(kāi)日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2014年10月28日