一种藻类制造生物燃料的方法.pdf

《一种藻类制造生物燃料的方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种藻类制造生物燃料的方法.pdf（5页完整版）》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 CN 103555808 A (43)申请公布日 2014.02.05 CN 103555808 A (21)申请号 201310540098.5 (22)申请日 2013.11.05 C12P 39/00(2006.01) C12R 1/865(2006.01) C12R 1/10(2006.01) C12R 1/145(2006.01) C12R 1/01(2006.01) (71)申请人 济南开发区星火科学技术研究院 地址 250000 山东省济南市历城区七里河路 北段 2 号 11 号楼 (72)发明人 车春玲 熊长祥 (74)专利代理机构 济南舜源专利事务所有限公。

2、 司 37205 代理人 徐槐 (54) 发明名称 一种藻类制造生物燃料的方法 (57) 摘要 本发明公开了一种藻类制造生物燃料的方 法。将藻类在碱水溶液中浸泡 20-40 分钟并用水 清洗 ； 将清洗过的藻类在高温高压条件下与酸溶 液混合处理 20-30 分钟， 抽滤或离心分离 ； 然后将 抽滤或离心分离出的固体成分和去除酸后的液体 成分混合， 加入催化剂和混合菌群进行发酵。 该方 法充分利用藻类产量高、 生长快、 含有大量糖分和 脂类的优势， 能够高效低成本地生产生物燃料。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申。

3、请 权利要求书1页 说明书3页 (10)申请公布号 CN 103555808 A CN 103555808 A 1/1 页 2 1. 一种藻类制造生物燃料的方法， 其特征在于， 步骤为 ： （1） 将藻类在碱水溶液中浸泡 20-40 分钟并用水清洗 ； （2） 将清洗过的藻类在高温高压条件下与酸溶液混合处理 20-30 分钟， 抽滤或离心分 离 ； （3） 将抽滤或离心分离出的固体成分和去除酸后的液体成分混合， 加入催化剂和混合 菌群进行发酵。 2. 根据权利要求 1 所述的一种藻类制造生物燃料的方法， 其特征在于， 所述的藻类为 微藻、 黄藻、 硅藻、 甲藻、 绿藻、 褐藻中的一种或几种。 。

4、3. 根据权利要求 1 所述的一种藻类制造生物燃料的方法， 其特征在于， 所述的藻类为 微藻、 硅藻、 褐藻中的一种或几种。 4. 根据权利要求 1 所述的一种藻类制造生物燃料的方法， 其特征在于， 步骤 （1） 中， 碱 水溶液为质量浓度为 25-50% 的 NaOH 溶液或 KOH 溶液。 5. 根据权利要求 1 所述的一种藻类制造生物燃料的方法， 其特征在于， 步骤 （2） 中， 所 述酸溶液为体积浓度为 25-30% 的 H2SO4、 HCl、 HBr、 HNO3、 CH3COOH、 HCOOH、 HClO4、 H3PO4溶液 中的一种或几种。 6. 根据权利要求 1 所述的一种藻类制。

5、造生物燃料的方法， 其特征在于， 步骤 （2） 中， 高 温高压条件为温度 200-350， 压力 15-20MPa。 7. 根据权利要求 1 所述的一种藻类制造生物燃料的方法， 其特征在于， 步骤 （3） 中， 催 化剂为负载于硅铝分子筛上的 Ni 和 / 或 Co。 8. 根据权利要求 1 所述的一种藻类制造生物燃料的方法， 其特征在于， 步骤 （3） 中， 混 合菌群包括酿酒酵母、 地衣芽孢杆菌、 胃八叠菌、 丙酮丁酸梭菌、 拜氏梭菌、 金黄丁酸梭菌和 假破伤风梭菌。 9. 根据权利要求 1 所述的一种藻类制造生物燃料的方法， 其特征在于， 步骤 （3） 中， 发 酵温度保持在 36-4。

6、0， 发酵 24-40 小时。 权 利 要 求 书 CN 103555808 A 2 1/3 页 3 一种藻类制造生物燃料的方法 技术领域 0001 本发明涉及生物燃料生产技术领域， 特别是涉及一种藻类制造生物燃料的方法。 背景技术 0002 石化资源是不可再生资源， 为了实现石化资源逐渐被可再生资源替代， 满足人类 社会对能源、 化工原材料等的需求， 目前对生物质综合利用的研究越发紧迫。 生物质燃料是 一种清洁， 可持续循环使用的能源类型。与非再生能源相比， 由于生物质能不断地循环生 产， 所以生物质燃料具有再生性， 生物质燃料被广泛认为是解决世界能源短缺的有效途径 之一。 0003 生物质。

7、， 生物燃料的原料， 现有常用的生物质包括稻草、 各类农作物秸秆等， 这类 生物质需要适当的预处理过程和糖化过程来产生生物乙醇。 一般需要进行消除木质素的预 处理， 这增加了生产成本， 并且由于纤维素的结构， 生物燃料生产效率非常低。 0004 海藻分为大藻类和微藻类。 大藻类包括红藻、 褐藻和绿藻， 而微藻类包括小球藻和 螺旋藻等。 海藻产量很高， 与其他类型的陆地生物质相比， 海藻生长非常快( 在亚热带地区 可以收获 4-6 次 / 年 )， 并且易于使用广阔的海洋耕地来养殖， 而不需要使用高价的材料， 如灌溉水、 陆地、 肥料等。使用海藻可以采用简单的生物燃料生产方法， 因为其不含有木质。

8、 素。但是现在尚未有在实际生产中应用藻类生产制造生物燃料的相关报道， 如何利用藻类 高效低成本地生产生物燃料， 是现在需要解决的问题。 发明内容 0005 本发明的目的就是针对上述存在的缺陷而提供一种藻类制造生物燃料的方法。 该 方法充分利用藻类产量高、 生长快、 含有大量糖分和脂类的优势， 能够高效低成本地生产生 物燃料。 0006 本发明的一种藻类制造生物燃料的方法技术方案为， 步骤为 ： （1） 将藻类在碱水溶液中浸泡 20-40 分钟并用水清洗 ； （2） 将清洗过的藻类在高温高压条件下与酸溶液混合处理 20-30 分钟， 抽滤或离心分 离 ； （3） 将抽滤或离心分离出的固体成分和去。

9、除酸后的液体成分混合， 加入催化剂和混合 菌群进行发酵。 0007 所述的藻类为微藻、 黄藻、 硅藻、 甲藻、 绿藻、 褐藻中的一种或几种。 0008 优选的， 所述的藻类为微藻、 硅藻、 褐藻中的一种或几种。 0009 步骤 （1） 中， 碱水溶液为质量浓度为 25-50% 的 NaOH 溶液或 KOH 溶液。 0010 步骤 （2） 中， 所述酸溶液为体积浓度为 25-30% 的 H2SO4、 HCl、 HBr、 HNO3、 CH3COOH、 HCOOH、 HClO4、 H3PO4溶液中的一种或几种。 0011 步骤 （2） 中， 高温高压条件为温度 200-350， 压力 15-20MP。

10、a。 0012 步骤 （3） 中， 催化剂为负载于硅铝分子筛上的 Ni 和 / 或 Co。 说 明 书 CN 103555808 A 3 2/3 页 4 0013 步骤 （3） 中， 混合菌群包括酿酒酵母、 地衣芽孢杆菌、 胃八叠菌、 丙酮丁酸梭菌、 拜 氏梭菌、 金黄丁酸梭菌和假破伤风梭菌。 0014 步骤 （3） 中， 发酵温度保持在 36-40， 发酵 24-40 小时。 0015 本发明的有益效果为 ： 本发明的一种纤维素液体燃料的制备方法， 将藻类在碱水 溶液中浸泡 20-40 分钟并用水清洗 ； 将清洗过的藻类在高温高压条件下与酸溶液混合处理 20-30 分钟， 抽滤或离心分离 ；。

11、 然后将抽滤或离心分离出的固体成分和去除酸后的液体成 分混合， 加入催化剂和混合菌群进行发酵。该方法充分利用藻类产量高、 生长快、 含有大量 糖分和脂类的优势， 比稻草、 农作物秸秆等更容易提取碳源。 本发明将藻类进行充分的预处 理， 然后经过酸液处理， 分离出可进行进一步生产的糖类和脂类物质， 再进行生物发酵 ； 在 发酵过程中不使用单一酶制剂， 节约了大量的能源和昂贵的酶制剂成本， 提高原料的利用 率， 因而大大降低了生产成本。 该方法操作简单， 生产、 维护成本低， 并且能够充分利用藻类 资源， 在解决能源紧缺问题的同时不会对环境造成污染。 0016 具体实施方式 ： 为了更好地理解本发。

12、明， 下面用具体实例来详细说明本发明的技术方案， 但是本发明 并不局限于此。 0017 实施例 本发明的一种藻类制造生物燃料的方法， 步骤为 ： （1） 将藻类在碱水溶液中浸泡 40 分钟并用水清洗， 碱水溶液为质量浓度为 30% 的 NaOH 溶液或 KOH 溶液 ； （2） 将清洗过的藻类在 280， 压力 20MPa 条件下与酸溶液混合处理 20 分钟， 抽滤或离 心分离， 所述酸溶液为体积浓度为 25% 的 HCl 或 H3PO4溶液 ； （3） 将抽滤或离心分离出的固体成分和去除酸后的液体成分混合， 加入催化剂和混合 菌群在38下， 发酵40小时， 催化剂为负载于硅铝分子筛上的Ni，。

13、 混合菌群包括酿酒酵母、 地衣芽孢杆菌、 胃八叠菌、 丙酮丁酸梭菌、 拜氏梭菌、 金黄丁酸梭菌和假破伤风梭菌。 0018 所述的藻类为微藻、 硅藻、 褐藻。 0019 生物燃料产量 25.2%。 0020 实施例 2 本发明的一种藻类制造生物燃料的方法， 步骤为 ： （1） 将藻类在碱水溶液中浸泡 40 分钟并用水清洗， 碱水溶液为质量浓度为 25% 的 NaOH 溶液 ； （2） 将清洗过的藻类在 350， 压力 15MPa 条件下与酸溶液混合处理 20 分钟， 抽滤或离 心分离， 所述酸溶液为体积浓度为 30% 的 H2SO4溶液中的一种或几种 ； （3） 将抽滤或离心分离出的固体成分和去。

14、除酸后的液体成分混合， 加入催化剂和混合 菌群在36下， 发酵36小时， 催化剂为负载于硅铝分子筛上的Co。 混合菌群包括酿酒酵母、 地衣芽孢杆菌、 胃八叠菌、 丙酮丁酸梭菌、 拜氏梭菌、 金黄丁酸梭菌和假破伤风梭菌。 0021 所述的藻类为微藻、 黄藻。 0022 生物燃料产量 21.4%。 0023 实施例 3 本发明的一种藻类制造生物燃料的方法， 步骤为 ： 说 明 书 CN 103555808 A 4 3/3 页 5 （1） 将藻类在碱水溶液中浸泡 30 分钟并用水清洗， 碱水溶液为质量浓度为 40% 的 KOH 溶液 ； （2） 将清洗过的藻类在 200， 压力 18MPa 条件下与。

15、酸溶液混合处理 25 分钟， 抽滤或离 心分离， 所述酸溶液为体积浓度为 30% 的 HNO3 溶液 ； （3） 将抽滤或离心分离出的固体成分和去除酸后的液体成分混合， 加入催化剂和混合 菌群在36下， 发酵24小时， 催化剂为负载于硅铝分子筛上的Ni和Co。 混合菌群包括酿酒 酵母、 地衣芽孢杆菌、 胃八叠菌、 丙酮丁酸梭菌、 拜氏梭菌、 金黄丁酸梭菌和假破伤风梭菌。 0024 所述的藻类为硅藻、 甲藻、 绿藻。 0025 生物燃料产量 20.8%。 0026 实施例 4 本发明的一种藻类制造生物燃料的方法， 步骤为 ： （1） 将藻类在碱水溶液中浸泡 30 分钟并用水清洗， 碱水溶液为质量。

16、浓度为 50% 的 NaOH 溶液 ； （2） 将清洗过的藻类在 300， 压力 20MPa 条件下与酸溶液混合处理 20 分钟， 抽滤或离 心分离， 所述酸溶液为体积浓度为 28% 的 CH3COOH、 HCOOH 溶液 ； （3） 将抽滤或离心分离出的固体成分和去除酸后的液体成分混合， 加入催化剂和混合 菌群在 38下， 发酵 30 小时， 催化剂为负载于硅铝分子筛上的 Ni 和 Co。 ， 混合菌群包括酿 酒酵母、 地衣芽孢杆菌、 胃八叠菌、 丙酮丁酸梭菌、 拜氏梭菌、 金黄丁酸梭菌和假破伤风梭 菌。 0027 所述的藻类为微藻。 0028 生物燃料产量 19.5%。 说 明 书 CN 103555808 A 5 。