Способ получения жидкого топлива Советский патент 1983 года по МПК C10G1/04 C10G3/00 

;о 4

4 Изобретение относится к способу полу чения жидкого топлива из лигнина и може быть использовано в энергетической и лесохимической промышленности. Известен способ получения жидкого то лива из угля путем его обработки различ ными алифатическими сшртами l. Наиболее близким к предлагаемому способу является способ получения жидког топлива из углеродистого материала в ср де органического растворителя в сверхкритических условиях при повышенных тем пературе и давлении. В качестве углеродистых материалов при этом применяют различные марки углей и других твердых горючих ископаем а в качестве растворителей толуол, оксилол и пиридин 2J, Однако такой способ получения жидких ТОШ1ИВ не позволяет использовать различные углеродистые материалы. Выход целевого продукта по такому сп собу не превьпиает ЗО% на органическую массу углеродистого материала. Целью изобретения является расширение сырьевой базь и повьшение выхода целевого продукта. Цель достигается тем, что при реализации способа получения жидкого топлива из углеродистого материала в среде орга нического растворителя в сверхкритических условиях при -повышенных температуре и давлении в качестве углеродистого материала используют технический лигнин, и.дроцесс ведут в среде метилового или этилового,или изопропилового спирта или .водно-спиртовой смечи, содержащей 0,10,33 вес. ч. воды на 1 вес. ч. спирта, при 375-425 С в 5-ЗО мин. Пример. Ожижению подвергают гаптшн - отход производства Красноярско - целлюлозно-бумажного комбината со след ющими характеристиками: 6О% 2,3% 7О% В автоклав объемом 24 см помещают 6 г лигнина, 12 г этилового спирта и нагревают со скоростью 30 С/мин до 400 С. При этой температуре выдер живают автоклав 5 с. Степет1Ь конверсии лигнина в расчете на органическую массу . 89,8%, Образовавшийся жидкий продукт дистиллируют на следующие фракшга; с т. кип. до 30,6%, вьше ЗОО С 49,4. , Типичный состав полученного продукФенолыОснования Асфальтены Не растворимые в бензоле Газообразование в процессе превращения не превышает 10% на органическую массу лигнина. Зольность продукта О,4%, содержание серы 0,1%. П р и м е р 2. Ожижению подвергают лигнин, основные характеристики которого приведены в примере 1. Навеску лигнина Э г помещают в автоклав и вводят 12 г этилового спирта. Со скоростью ЗО С/мин нагревают автоклар до 400 С и выдерживают при этой температуре 5 с. Нерастворившийся остаток отфильтровывают, сушат в вакууме и взвешивают. Степень конверсии лигнина в расчете на органическую массу 88,6%. Образовавшийся жидкий продукт дистиллируют на следующие фракции; с т. кип. до 500° С 51%, выше 50О С 49%.Теплотворная способность жидкого продукта 8800 ккал/кг. ПримерЗ. В автоклав загружают навеску лигнина 4 г и 12 г этилового спирта. Экстракцию ведут при 400 С в течение 5 с. Степень конверсии лигнина в расчете на органическую массу 88%. Образовавшийся жидкий продукт дистиллируют на следующие фракшга: с т, кип. до 48%, вьпие 500° С 52%. Теплотворная способность жидкого продукта 8750 ккал/кг. Пример 4. В автоклав загружают навеску лигнина 6 г и 12 г метилового спирта. Экстракцию ведут при 400 С в течение 5 с. Степень конверсии лигшша в расчете на органическую массу составляет 73,6%. Образовавшийся жидкий продукт дистиллируют на следующие фракшга; с т. кип. до 500 С 45%, вьпие 500 С 55%. Теплотворная способность жидкого продукта 85ОО ккал/кг. Пример 5. В автоклав загружают, навеску лигнина 6 г и 12 г изопропилового спирта, Экстрап руют в течение 5 с при 400 С. Степень конверсии лигнина в расчете на органическую массу 99%. Образовавшийся-жидкий продукт дистши лируют на следующиефракции: с т, кип. до 500 С 55%, выше 5ООР С 45%. теплотворная способность жидкого продукта 9450 ккал/кг. Пример 6. В автоклав загружают навеску лигнина 6г и 12 г смеси этилового спирта с водой в соотношении 3:1 и экстрагируют 5 с при 4ОО С. Конверсия лигнина в расчете на органическую массу составляет 68,0%. Образовавшийся жидкий продукт дистил лируют на следующие фракции: с т. кип. до 50О° С 40%, вьпце 50О° С 60%. Теплотворная способность жидкого продукта 815О кк.ал/кг. Пример. В автоклав загружают навеску лигнина 4 г и 12 г смеси этилового спирта с водой в соответствии 1О:1 и экстракцию ведут в течение 5 с при 4ОО С. Нерастворившийся остаток отфильтровывают, сушат в вакууме и взвеши вают. Степень конверсии лигнина в расчете на органическую массу 88%. Образовав шийся жидкий продукт дистиллируют на следующие фракции: с. т, кип, до 50О С 48,4%, выше 51,6% Теплотворная способность жидкого продукта 870О ккал/кС Пример 8. В автоклав загружают навеску лигнина 4 г и 12 г смеси этилового спирта с.водой в соотношении 5:1 и экстрагируют 5 с при 400 С. Степень конверсии лигнина на органическу массу 77%. ; Образовавшийся жидкий продукт дио1 тшишруют на следующие фракции: с т. кип до 5ОО ° С 48%, Bbmie 5ОО ° С 52%. Теплотворная способность жидкого продукта 83ОО ккал/кг. П р и м е р 9, В автоклав загружают навеску лигнина 4 г и 12 г смеси ме типового спирта с водой в соотнсаиении 10:1 и экстрагируют 5 с при 4ОО С. Степень конверсии лигнина в расчете на органическую массу 84%, Образовавшийся жидкий продукт шгстиллируют на следующие фракции: с г. кип. до 14,7%, выше 500 Q 55,3%. ТеплогБорная способность жидкого продукта 82ОО ккал/кг. Пример 1О, В автоклав загружают навеску лигнина 4 г и 12 г смеси ме тилового спирта с водой в сортношенин 5:1 и экстрагируют 5 с при 400 С. Степень конверсии лигнина в расчете на органическую массу 52,2%. Образовавшийся жидкий продукт дистиллируют на следующие фракции: с Т, кип. до 500 С 43%, вьпце 500 С 57%/ Теплотворная Способность жидкого продук-, та 8050 ккал/кг; Пример, В автоклав загружают навеску лигнина 4 г и 2 г смеси изопропилового спирта с водой в соотношении 0:1 и экстрагируют 5 с при 4ОО С. Степень конверсии лигнина в расчете на органическую массу 98,8%. Образовавшийся жидкий продукт дистиллируют на спедуюшие фракции: с т, кип. до 50О°С 53%, выше 500 С 47%,, Теплотворная способность жидкого продукта 93ООО ккал/кг. Пример 12. В автоклав загружают навеску лигнина 4 г и 12 г смеси изопропнлового спирта с водой в соотношении 5:1 и экстрагируют 5 с при 40ОС. Степень конверсии лигнина в расчете на органическую массу 85,5%, Образовавшийся жидкий продукт дистиллируют на следующие фракции: с т, кип, до 500с 5О,3%, вьпие 500 С 49,7%, ; Теплотворная способность жидкого продукта 925О ккал/кг. Результаты других опытов по ожижению тезшического лигнина приведены в таблице.

СПОССЖ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО ТОПЛИВА вз углеродистого ма -. Teimana в среде органического растворителя в сверхкритических условиях при псжышенных температуре и давлении, о т ли чающийся тем, что, с целыб расширения сьфьевой базы и увеличения выхода целевого продукта, в качестве углеродистого материала используют тех- . нвчес1Шй лигнин в процесс ведут в среде метанового или этил(%ого или иаопропилового спирта или водко-спартсжой смеси, содержащей О,1-О,33 вес. ч. воды на 1 вес. ч. спирта, при 375-425 С в течение 5 с - ЗО мин.

Метиловый

375

3:1 спирт

390

425

84,4

83,0

7О,

84,8

84,5

84,3

93,4

92,1

9,0

375

2il

4ОО

425

375

Продолжение таблииы

84,0

81,0

63,0

73,682,0

85,1

91,7

90,2

85,2

99,О

98,5

97,3

7

4ОО

2:1

425

375

3:2

4ОО

425

Смесь метилового спирта с водой (3:1) 2:1

375

400

425

Смесь этилового спирта с водой (3:1) 2:1

375

4ОО68,0 425 Сллесь вэопропиповся сшфта с водой (3:1)2:1375

4ОО

425

8

997441 Продолжение таблицы

99,0

99,О99,0

99,0

99,1 99,0

98,2 99,0

98,8 99,0

99,0

. 59,О

52,О58,О

69,3

62,367,0

70,4

70,27О,3

56,0.66,2

67,1

75,1

73,7

78,077,878,0

80,3

8р,280,3 74,075,075,2 68,078,077,6

9 99744110

Из данных, приведенных в примерахвопяет добиться высокой степемн конвер

и таблице, следует что термоэкстрак-сии лигнина, получить значительное копиция технического лигнина низшими алифа- чество жидкого продукта с высокой теплотическими спиртами и их смесями с водой- творнойспособностью.который может быть при та пературе выше критической поз- s использован в качестве котельного топлива.