新的一锅法过程可从细菌生物聚合物PHB生产汽油等级生物燃料

2015-04-16 02:54
精细石油化工进展 2015年4期
关键词:轻油烃类汽油

夏威夷大学马诺阿分校的夏威夷自然能源研究所的一个团队于2015年8月9日宣布,正在开发出一种新的一锅法过程,可从聚羟基丁酸酯(PHB),即利用许多细菌类别从可再生原料生成的储能材料,来生产汽油等级(C6~C18)的烃类油。相比从植物生物质衍生的常规生物燃料,所得的PHB油具有高含量的烯烃或芳烃,这取决于催化剂。

PHB已经被确定为具有巨大潜力,可作为生产烃类燃料的中间体。来自美国国家可再生能源实验室的团队描述的一种方法,在400℃下使PHB热解聚和脱羧基成为丙烯,可通过商用低聚技术随后改质为烃类燃料。

在夏威夷大学的过程中,在温和条件下,在一锅式反应中,PHB(C4H6O2)n借助于固体催化剂(固体磷酸,SPA)被降解、脱氧和重整成为油。这一反应已在"燃料杂志(Journal Fuel)"报道,在213℃开始和在低于240℃完成。

催化剂性质影响反应,包括催化剂制备的煅烧温度、反应时催化剂用量、总酸量和新鲜或用过的催化剂的游离酸含量;以及当催化剂被多次重复使用时的工作时间。

总的质量回收率为94%(重)。通过脱羧化CO2被除去,约80%的氧被除去。除了油以外,其他产品包括二氧化碳(CO2)、丙烯(C3H6)、水(H2O)和一些焦炭状固体。

烃类油(30%重量产率),根据它们的沸程温度范围被分离成2个部分:

轻油(沸点40~240℃),23%(重)的产率;和重油(沸点240~310℃),7%(重)的产率。

轻油具有相同的元素组成,有商业汽油高的热值(HHV 41.4 MJ/kg),重油(HHV 38.4 MJ/kg)具有与生物柴油相似的元素组成。

研究人员指出,该油是生物基烯烃和芳烃良好的来源,可以提高在现代发动机中生物基燃料的性能。

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