CN102492150A - 一种离子液体液化秸秆的方法 - Google Patents

一种离子液体液化秸秆的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102492150A
CN102492150A CN2011103824211A CN201110382421A CN102492150A CN 102492150 A CN102492150 A CN 102492150A CN 2011103824211 A CN2011103824211 A CN 2011103824211A CN 201110382421 A CN201110382421 A CN 201110382421A CN 102492150 A CN102492150 A CN 102492150A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ionic liquid
liquefied
stalk
liquefaction
straw
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011103824211A
Other languages
English (en)
Inventor
王海军
季文艳
夏晓莉
宋启霞
许冰冰
张华�
马洁
丁振东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangnan University
Original Assignee
Jiangnan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangnan University filed Critical Jiangnan University
Priority to CN2011103824211A priority Critical patent/CN102492150A/zh
Publication of CN102492150A publication Critical patent/CN102492150A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

本发明涉及一种离子液体液化秸秆的方法。其特征是采用由烷基咪唑、烷基吡啶、季铵盐等构成的单核及双核含氮化合物与阴离子形成的在室温下呈液化状态的离子液体作为液化剂液化秸秆的方法。与传统的液化方法相比，该方法的特点是过程简单，液化率高，腐蚀性低，过程清洁，液化剂具有结构可调性，可重复使用，有利于环境保护等特点。采用本发明提供的方法所得的液化产物可直接用于制备粘合剂、聚氨酯泡沫塑料、纤维和碳纤维等多种新型高分子材料。

Description

一种离子液体液化秸秆的方法
技术领域
本发明属于生物质综合利用领域，特别涉及一种利用离子液体液化秸秆的方法。
背景技术
随着可持续发展的要求和人们环保意识的增强，可生物降解的环境友好产品的研制与开发越来越受到国际的关注和重视。秸秆作为一种天然的可再生的资源，日益引起人们的广泛关注。目前，我国秸秆主要用途是造纸、饲料、还田及作为燃料使用，完全处于高消耗、高污染、低产出的状况，对秸秆的利用率很低。秸秆的主要成分为纤维素、半纤维素和木质素，含有大量以羟基为代表的活性基团，但是由于结构中大量存在的纤维素的晶体结构，一般认这类生物质是难熔的，难以通过加热和加压等方式进行加工，影响了它的应用。有研究发现，秸秆液化后产品具有热流动性，能够用作粘合剂、聚氨酯塑料等新型高分子材料的原料。因此开发和利用这种含量丰富的可再生资源具有重大的现实意义和广阔的发展前景。
目前的液化方法主要有两类：高温高压液化方法和在催化剂作用下的低温液化方法。不管是高温高压液化方法还是低温液化方法，目前都是将原材料粉碎后直接用苯酚、多元醇或环状碳酸酯等有机溶剂进行液化。高温高压液化方法需要在高温高压下进行，不易操作，且需要消耗大量的能源；低温液化方法需要采用酸性或碱性催化剂，对设备具有一定的腐蚀性，对环境污染严重。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，我们进行了大量的研究，结果发现可以采用离子液体对秸秆进行液化，可以大大降低液化的难度，解决了残渣率低和液化条件温和不能兼得的问题。以秸秆为原料一方面解决了液化条件苛刻、溶剂用量大及设备的腐蚀问题，另一方面为秸秆的利用找到了新的出路，提高了秸秆的利用率，实现了可持续发展。
本发明提供的方法为：以秸秆为原料，离子液体为液化试剂，在常压下于70～150℃反应0.5～24h。当溶液的颜色由无色变为褐色时，反应停止。产物真空抽滤，不溶物在105℃干燥至恒重。离子液体与液化产物可以通过向其中加入乙腈/乙酸乙酯进行分离，再进行精制，可以实现离子液体的循环利用。
所述离子液体和秸秆的质量比为1∶1～50∶1。
其中液化秸秆的离子液体是由烷基咪唑、烷基吡啶、季铵盐等构成的单核及双核含氮化合物与阴离子构成(由于季铵盐型离子液体在高温下不稳定，所以使用较少)。结构通式为：
Figure BSA00000621635000021
其中构成离子液体的阴离子为：卤离子，氯铝酸离子，羧酸根，取代或非取
代的芳基磺酸盐、芳基二磺酸盐，磷酸酯盐。
所述的方法，其中使用油浴加热。
所述的方法，离子液体与液化产物可以通过向其中加入乙腈/乙酸乙酯进行分离，再进行精制，可以实现离子液体的循环利用。
本发明具有以下优点：
1.原料来源丰富，环保；
2.本发明使用室温离子液体，液化条件温和，对设备腐蚀性小，提高了液化效率，降低了液化残渣率；
3.离子液体性能稳定，可重复利用，环境友好；
4、本发明提供的方法获得的液化产物可以直接用于制备粘合剂、聚氨酯泡沫塑料等新型高分子材料。
具体实施方式
本发明用以下实施例说明，但本发明并不限于下述实施例，在不脱离前后所述宗旨的前提下，变化实施都包含在本发明的技术范围内。
实施例1
所用离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑氯([bmin]Cl)
实施方法为：将10g[bmin]Cl和0.5g秸秆加到三口烧瓶中，在N2下搅拌油浴加热至100℃，反应一段时间，当溶液的颜色由无色变为紫褐色时，停止反应，将混合物在反应温度或者稍低温度下抽滤，即可得液化产物。残渣在105℃下干燥至恒重，可到液化产率为95％。
实施例2～4
实施方法为：按照与实施例1相同的实验步骤，但是使用不同离子液体/秸秆质量比，结果表1所示。
表1不同质量的秸秆在离子液体中液化的结果
Figure BSA00000621635000031
实施例5～7
实施方法为：按照与实施例1相同的实验步骤，但是使用不同的离子液体，结果如表2所示。
表2秸秆在不同离子液体中的液化
Figure BSA00000621635000041

Claims (7)

1.一种离子液体液化秸秆的方法，其特征在于：以秸秆为原料，离子液体为液化试剂，在常压下于70～150℃反应0.5～24h。当溶液的颜色由无色变为褐色时，反应停止。产物真空抽滤，不溶物在105℃干燥至恒重。
R ( % ) = W 1 - W 0 W 1 × 100
其中R为液化率，W1为秸秆的初始质量，W0为不溶物的质量。
2.根据权利要求1所述的离子液体液化秸秆的方法，秸秆优选为粉碎过筛的粉末状秸秆。
3.根据权利要求1所述的离子液体液化秸秆的方法，其特征在于离子液体和秸秆的质量比为：1∶1～20∶1。
4.根据权利要求1所述的离子液体液化秸秆的方法，其特征在于液化秸秆的离子液体是由烷基咪唑、烷基吡啶、季铵盐等构成的单核及双核含氮化合物与阴离子构成(由于季铵盐型离子液体在高温下不稳定，所以使用较少)。结构通式为：
Figure FSA00000621634900012
其中构成离子液体的阴离子为：卤离子，氯铝酸离子，羧酸根，磺酸根，取代或非取代的芳基磺酸盐、芳基二磺酸盐，磷酸酯盐。
5.根据权利要求1所述离子液体液化秸秆的方法，使用油浴加热。
6.根据权利要求1所述离子液体液化秸秆的方法，真空抽滤温度为反应温度或比反应温度稍低。
7.根据权利要求1所述离子液体液化秸秆的方法，离子液体与液化产物可以通过向其中加入乙腈/乙酸乙酯进行分离，再进行精制，可以实现离子液体的循环利用。
CN2011103824211A 2011-11-28 2011-11-28 一种离子液体液化秸秆的方法 Pending CN102492150A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011103824211A CN102492150A (zh) 2011-11-28 2011-11-28 一种离子液体液化秸秆的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011103824211A CN102492150A (zh) 2011-11-28 2011-11-28 一种离子液体液化秸秆的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102492150A true CN102492150A (zh) 2012-06-13

Family

ID=46184014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011103824211A Pending CN102492150A (zh) 2011-11-28 2011-11-28 一种离子液体液化秸秆的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102492150A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103665391A (zh) * 2013-12-10 2014-03-26 江南大学 一种酸性离子液体液化秸秆的方法
CN107474261A (zh) * 2017-09-25 2017-12-15 南京工业大学 一种利用季铵碱提取生物质木质素的方法
CN110240921A (zh) * 2019-06-19 2019-09-17 广东石油化工学院 一种荔枝渣催化液化的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1836068A (zh) * 2003-08-13 2006-09-20 维里迪安化学有限公司 用于处理含木质素物质的溶剂
CN101712698A (zh) * 2009-11-25 2010-05-26 大连工业大学 基于离子液体的双液相体系提取木质素的方法
CN102060642A (zh) * 2010-10-27 2011-05-18 华南理工大学 一种利用复合离子液体体系低温高效催化转化纤维素的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1836068A (zh) * 2003-08-13 2006-09-20 维里迪安化学有限公司 用于处理含木质素物质的溶剂
CN101712698A (zh) * 2009-11-25 2010-05-26 大连工业大学 基于离子液体的双液相体系提取木质素的方法
CN102060642A (zh) * 2010-10-27 2011-05-18 华南理工大学 一种利用复合离子液体体系低温高效催化转化纤维素的方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103665391A (zh) * 2013-12-10 2014-03-26 江南大学 一种酸性离子液体液化秸秆的方法
CN107474261A (zh) * 2017-09-25 2017-12-15 南京工业大学 一种利用季铵碱提取生物质木质素的方法
CN110240921A (zh) * 2019-06-19 2019-09-17 广东石油化工学院 一种荔枝渣催化液化的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102492384A (zh) 一种离子液体液化木质素制备酚醛树脂的方法
CN102153528B (zh) 一种秸秆制备糠醛、聚醚多元醇、酚醛树脂、纳米二氧化硅的方法
Cheng et al. Microwave-assisted alkali pretreatment of rice straw to promote enzymatic hydrolysis and hydrogen production in dark-and photo-fermentation
Gao et al. Effect of ionic liquid pretreatment on the composition, structure and biogas production of water hyacinth (Eichhornia crassipes)
CN102173980B (zh) 工业木质素热化学转化制备酚类化学品的方法
CN102558617B (zh) 一种膨胀型阻燃剂及其制备方法
CN105754114A (zh) 一种低共熔离子液分离提取秸秆木质素的方法
CN106755189B (zh) 一种利用两种深度共熔溶剂分步预处理以提高水稻秸秆中纤维素酶解效率的绿色方法
CN103588190A (zh) 一种由木质纤维素制备碳微球的方法
CN102533907B (zh) [胆碱][氨基酸]离子液体预处理提高水稻秸秆酶解效率的方法
Xu et al. Influence of surfactant-free ionic liquid microemulsions pretreatment on the composition, structure and enzymatic hydrolysis of water hyacinth
CN103013552A (zh) 常压下固体酸催化液化生物质制备生物油的方法
CN101407727A (zh) 一种由生物质催化液化制备生物质液化油的方法
CN108097312A (zh) 一种木质纤维素基固体酸催化剂的制备方法及其应用
CN104404108A (zh) 一种提高木质纤维素糖转化率的预处理方法
CN102492150A (zh) 一种离子液体液化秸秆的方法
CN104531234A (zh) 一种利用废旧纺织品生产燃料和道路沥青改性剂的方法
CN111423399A (zh) 一种将综纤维素转化为糠醛类平台化合物的方法
CN103977820B (zh) 利用生物质水解液化残渣制备磁性纳米固体酸催化剂的方法
CN103773315A (zh) 一种烃类相变蓄热材料及以天然酸为原料的制备方法
CN102504031A (zh) 一种离子液体直接液化纤维素的方法
Li et al. Formamide hydrothermal pretreatment assisted camellia shell for upgrading to N-containing chemical and supercapacitor electrode preparation using the residue
CN104388133B (zh) 一种皂素基水煤浆添加剂的制备方法
CN103669065B (zh) 一种利用小麦秸秆制备植物纤维的方法
CN105061718A (zh) 一种农林废弃物液化制备聚氨酯用多元醇方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120613

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication