本發(fā)明涉及一種離子液體中M(salen)催化紙催化液化生物質(zhì)的工藝，是一項(xiàng)改進(jìn)的生物質(zhì)液化技術(shù)。

背景技術(shù)：

化石燃料作為一種不可再生資源，其儲量是有限的；同時(shí)，化石燃料燃燒帶來的酸雨、溫室效應(yīng)等一系列環(huán)境問題使得新能源的開發(fā)迫在眉睫。生物質(zhì)能與太陽能、風(fēng)能等新能源一樣，屬于可再生能源，同時(shí)又是唯一的可再生液體燃料來源。生物質(zhì)是指來源于植物光合作用，并儲存有固定太陽能的任何生物物質(zhì)(不包括化石燃料)，它具有可再生、可儲存、儲量大、碳平衡等特點(diǎn)。按其來源，可分為生產(chǎn)型生物質(zhì)(即能源作物)和廢棄物生物質(zhì)。如果能夠高效地將這些生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為能源，將有望取得環(huán)境保護(hù)和新能源開發(fā)的雙贏。

目前，眾多的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化技術(shù)可簡單地歸納為生化／生物技術(shù)與熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)兩大類別。相比生化／生物技術(shù)，熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)處理周期短、速度快、資源化程度高，故其研發(fā)與市場化開拓備受關(guān)注。熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)主要包括氣化、固化成型、熱裂解和液化技術(shù)等。氣化以合成氣為目標(biāo)，固化成型以棒狀、顆粒狀固體燃料為目標(biāo)，而熱裂解技術(shù)和液化技術(shù)以產(chǎn)生的生物油為目標(biāo)。

離子液體中催化降解生物質(zhì)是新近出現(xiàn)的技術(shù)，可以改進(jìn)液化效率。但是離子液體中M(salen)催化紙催化生物質(zhì)液化工藝，目前尚未見相關(guān)的技術(shù)報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供一種改進(jìn)的生物質(zhì)液化工藝，即離子液體中M(salen)催化紙催化液化生物質(zhì)的工藝，其工藝技術(shù)容易實(shí)施，無污染，提高生物質(zhì)液化的效果好，改善液化各項(xiàng)性能明顯。

本發(fā)明方法是在離子液體和M(salen)催化紙存在的條件下，對生物質(zhì)進(jìn)行催化液化處理，其中M(salen)催化紙中的M為Cu、Co、Fe、Mn或Zn。

對生物質(zhì)處理時(shí)，M(salen)催化紙用量為生物質(zhì)質(zhì)量的0.2-0.6%。

所述離子液體為市購1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氫鹽、N-乙基-吡啶硫酸氫鹽或四乙基硫酸氫銨。

對生物質(zhì)處理時(shí)，溫度為180-220℃，時(shí)間為20-60 min。

本發(fā)明中生物質(zhì)為常規(guī)植物原料或植物廢棄物,如木材或非木材（秸稈、稻草、雜草等）。

本發(fā)明的有益效果是:

（1）用量極少；

（2）工藝實(shí)施容易；

（3）改善生物質(zhì)液化各項(xiàng)性能，采用離子液體中M(salen)催化紙催化液化生物質(zhì)的工藝，能提高液化率20-30%。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明保護(hù)范圍不局限于所述內(nèi)容。

實(shí)施例1：本離子液體中Zn(salen)催化紙催化液化生物質(zhì)的工藝，具體內(nèi)容如下：

（1）Zn(salen)的制備

席夫堿配體salen的制備

取2.5g乙二胺和8.5ml水楊醛溶解于18ml甲醇中，在冰水中攪拌30min，靜置15min后，用G3玻璃器減壓抽濾，用1ml乙醚洗滌，在33℃下真空干燥得淡黃色晶體，再用160ml無水乙醇重結(jié)晶，在33℃下真空干燥得黃色晶體。

的合成

取10.4毫摩爾希夫堿salen溶解在120毫升甲醇中，另取10.4毫摩爾二水醋酸鋅，溶于溫水中，迅速轉(zhuǎn)入上述反應(yīng)瓶中，并迅速生成棕色沉淀，70℃~80℃加熱回流1小時(shí)，棕色沉淀變?yōu)榘导t色結(jié)晶，冷至室溫，將結(jié)晶轉(zhuǎn)移至砂芯漏斗，抽濾，干燥即得Zn(salen)。

（2）Zn (salen)催化紙的制備

將10g陶瓷纖維加入到含有1.5g催化劑Zn(salen)的去離子水中，加去離子水調(diào)節(jié)總物質(zhì)濃度為0.5% w/v，充分混合后，依次加入陽離子聚二烯丙基二甲基氯化銨PDADMAC（總固體質(zhì)量的0.5wt%）、1.5g氧化鋁溶膠和陰離子聚丙烯酰胺A-PAM（總固體質(zhì)量的0.5wt%）充分混合，最后加入1.5g絕干漿，充分混合。懸濁液在標(biāo)準(zhǔn)紙頁成形器上抄紙，濕紙頁在烘箱內(nèi)105℃干燥1小時(shí)，馬弗爐中550℃煅燒5小時(shí)，得Zn(salen)催化紙。

（3）催化液化生物質(zhì)

在1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氫鹽和Zn(salen)催化紙存在的條件下，對生物質(zhì)處理；對生物質(zhì)處理時(shí)，Zn(salen)催化紙用量為生物質(zhì)質(zhì)量的0.2%；對生物質(zhì)處理時(shí)，溫度為180℃，時(shí)間為60min；與常規(guī)離子液體催化生物質(zhì)相比，離子液體中Zn(salen)催化紙催化液化生物質(zhì)的工藝提高液化率20%。

實(shí)施例2：本離子液體中Cu(salen)催化紙催化液化生物質(zhì)的工藝，具體內(nèi)容如下：

（1）Cu(salen)催化紙的制備方法參照實(shí)施例1步驟（1）、（2）；

（2）在離子液體N-乙基-吡啶硫酸氫鹽和Cu(salen)催化紙存在的條件下，對生物質(zhì)處理；對生物質(zhì)處理時(shí)，Cu (salen)催化紙用量為生物質(zhì)質(zhì)量的0.4%；對生物質(zhì)處理時(shí)，溫度為200℃，時(shí)間為40 min；與常規(guī)離子液體催化生物質(zhì)相比，離子液體中Cu (salen)催化紙催化液化生物質(zhì)的工藝提高液化率25%。

實(shí)施例3：本離子液體中Mn(salen)催化紙催化液化生物質(zhì)的工藝，具體內(nèi)容如下：

（1）Mn(salen)催化紙的制備方法參照實(shí)施例1步驟（1）、（2）；

（2）在離子液體四乙基硫酸氫銨和Mn(salen)存在的條件下，對生物質(zhì)處理；對生物質(zhì)處理時(shí)，Mn(salen)催化紙用量為生物質(zhì)質(zhì)量的0.6%；對生物質(zhì)處理時(shí)，溫度為220℃，時(shí)間為20 min；與常規(guī)離子液體催化生物質(zhì)相比，離子液體中Mn(salen)催化紙催化液化生物質(zhì)的工藝提高液化率30%。

實(shí)施例4：本離子液體中Co(salen)催化紙催化液化生物質(zhì)的工藝，具體內(nèi)容如下：

（1）Co(salen)催化紙的制備方法參照實(shí)施例1步驟（1）、（2）；

（2）在離子液體N-乙基-吡啶硫酸氫鹽和Co (salen)存在的條件下，對生物質(zhì)處理；對生物質(zhì)處理時(shí)，Co (salen)催化紙用量為生物質(zhì)質(zhì)量的0.3%；對生物質(zhì)處理時(shí)，溫度為190℃，時(shí)間為30min；與常規(guī)離子液體催化生物質(zhì)相比，離子液體中Co (salen)催化紙催化液化生物質(zhì)的工藝提高液化率26%。

實(shí)施例5：本離子液體中Fe(salen)催化紙催化液化生物質(zhì)的工藝，具體內(nèi)容如下：

（1）Fe (salen)催化紙的制備方法參照實(shí)施例1步驟（1）、（2）；

（2）在離子液體1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氫鹽和Fe (salen)存在的條件下，對生物質(zhì)處理；對生物質(zhì)處理時(shí)，F(xiàn)e (salen)催化紙用量為生物質(zhì)質(zhì)量的0.5%；對生物質(zhì)處理時(shí)，溫度為210℃，時(shí)間為50min；與常規(guī)離子液體催化生物質(zhì)相比，離子液體中Fe(salen)催化紙催化液化生物質(zhì)的工藝提高液化率28%。