生物质炭基特征催化剂及利用该催化剂制备芳香烃的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112473722A(43)申请公布日2021.03.12(21)申请号202011452501.5B01J35/10(2006.01)(22)申请日2020.12.11C10B53/02(2006.01)C10G1/00(2006.01)(71)申请人郑州大学地址450001河南省郑州市高新区科学大道100号申请人宏业生物科技股份有限公司(72)发明人李攀师晓鹏陈志勇常春白净陈俊英韩秀丽方书起(74)专利代理机构郑州立格知识产权代理有限公司41126代理人张丹(51)Int.Cl.B01J29/06(2006.01)B01J29/40(2006.01)B01J37/34(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称生物质炭基特征催化剂及利用该催化剂制备芳香烃的方法(57)摘要本发明属于生物质能源利用技术领域，具体涉及一种生物质炭基特征催化剂及利用该生物质炭基特征催化剂制备芳香烃的方法，包括以下步骤：将生物质在105℃烘箱中干燥、粉碎后过筛得到生物质原料备用；将一定质量的生物质原料放入热解反应器中，在惰性氛围、550‑600℃下完全反应即可得到生物质热解炭；将分子筛焙烧后与热解炭在碱溶液中浸渍、混合均匀，然后过滤、烘干、焙烧即可得到炭基特征催化剂；于550‑600℃，微波耦合炭基特征催化剂催化热解，得芳香烃产物。本发明采用炭基特征催化剂进行微波催化热解，可以提高微波催化热解速率，加快反应进程，降低催化剂损耗，提高催化剂重复利用率，并且显著提高芳香烃产物的收率。CN112473722ACN112473722A权利要求书1/1页1.一种生物质炭基特征催化剂，其特征在于，各组分按质量体积比包括，生物质热解炭∶分子筛∶碱溶液=20g∶10‑40g∶400mL；所述生物质热解炭由生物质原料经过热解反应制得。2.如权利要求1所述的一种生物质炭基特征催化剂，其特征在于，所述生物质原料由生物质经过干燥、粉碎后得到，粉碎后的生物质原料粒径为0.25‑0.06mm。3.如权利要求2所述的一种生物质炭基特征催化剂，其特征在于，所述生物质原料的热解反应在微波热解反应器中进行，在惰性氛围中控制微波热解反应器升温速率为15‑25℃/min，加热至550‑600℃热解120‑180分钟制得。4.如权利要求3所述的一种生物质炭基特征催化剂，其特征在于，所述惰性氛围为N2，N2流量稳定在200mL/min。5.如权利要求1所述的一种生物质炭基特征催化剂，其特征在于，所述碱溶液为1‑3mol/LNaOH溶液。6.利用权利要求1‑5任一权利要求所述的生物质炭基特征催化剂制备芳香烃的方法，包括以下步骤：S1.生物质预处理：将生物质在105℃烘箱中干燥、粉碎后过筛得到生物质原料备用；S2.制备生物质热解炭：取计算量S1制得的生物质原料置于热解反应器中，在惰性氛围、550‑600℃下完全反应制得生物质热解炭；S3.制备炭基特征催化剂：将分子筛焙烧后，按照计算量的质量体积比将S2制得的热解炭和分子筛置于碱溶液中浸渍、混合均匀，磁力搅拌1小时，将所得产物过滤、洗涤后，置于烘箱，105℃干燥12h，取出干燥后的产物在马弗炉中550℃焙烧2h，得到炭基特征催化剂；S4.催化热解：称取计算量S1制得的生物质原料和S3制得的炭基特征催化剂置于微波热解反应器中加热至550‑600℃热解2‑3分钟，微波耦合炭基特征催化剂催化热解生物质原料，制得芳香烃产物。7.根据权利要求6所述的利用生物质炭基特征催化剂制备芳香烃的方法，其特征在于，所述S4中生物质原料、炭基特征催化剂的质量比为20.0‑40.0g∶2.0‑20.0g。2CN112473722A说明书1/4页生物质炭基特征催化剂及利用该催化剂制备芳香烃的方法技术领域[0001]本发明属于生物质能源利用技术领域，具体涉及一种生物质炭基特征催化剂及利用该生物质炭基特征催化剂制备芳香烃的方法。背景技术[0002]当今世界，面对化石能源的逐渐减少，环境问题日益严重，我国传统化石燃料资源存储量低，严重制约我国经济高速发展。因此，采取发展新能源产业、调整能源结构等措施，能有效缓解我国化石能源短缺、能源利用效率低的问题。生物质能源是唯一能转化为液体燃料的可再生能源，具有储量丰富、环境友好、可再生等优点，作为化石能源的替代品得到了广泛的关注与研究。[0003]生物质热解是生物质资源化利用的一种有效方法，热解后可以获得固、液、气三相产物，生物质催化热解是指在生物质热解的同时对热解蒸气进行品质提升，将各种具有深度脱氧活性的催化剂引入快速热解过程中，从源头对各种热解路径进行调控，选择性地调变各组分比例，增加热解产物附加值。生物质催化热解过程中催化剂的选用直接影响了生物油