玉米秸秆的催化热化学液化研究

林产化学与工业 ›› 2008, Vol. 28 ›› Issue (5): 70-76.

玉米秸秆的催化热化学液化研究

颜永斌^1,2, 庞浩¹, 杨小旭^1,2, 廖兵¹

1. 中国科学院广州化学研究所纤维素化学重点实验室, 广东, 广州, 510650;2. 中国科学院研究生院, 北京, 100039

收稿日期:2007-10-23 修回日期:1900-01-01 出版日期:2008-10-30 发布日期:2008-10-30
通讯作者: 廖兵,博士生导师,从事高分子材料的合成与改性的研究;E-mail:liaobing@gic.ac.cn。

Study on Catalytic Thermochemical Liquefaction of Cornstalk

YAN Yong-bin^1,2, PANG Hao¹, YANG Xiao-xu^1,2, LIAO Bing¹

1. Key Laboratory of Cellulose and Lignocellulosics Chemistry, Guangzhou Institute of Chemistry, CAS, Guangzhou 510650, China;2. Graduate School of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, China

Received:2007-10-23 Revised:1900-01-01 Online:2008-10-30 Published:2008-10-30

摘要/Abstract

摘要： 研究了玉米秸秆在多元醇中的液化反应,讨论了不同反应条件的影响,并分析探讨了液化产物的性质及其组成成分随反应时间的变化.实验结果表明:玉米秸秆在聚乙二醇-丙三醇 (质量比80:20) 的液化溶剂中,当催化剂H₂SO₄质量分数为3%、液固质量比为10:2,反应温度150℃时液化效率较高,液化反应180min后其残渣率仅为8.1%.在液化反应初期,玉米秸秆中的木质素已完全液化;随着液化反应时间的延长,其液化残渣率逐渐降低,液化产物的羟值在35～330mg/g间逐渐降低、酸值在13～2mg/g间逐渐增加;其重均相对分子质量(MW)为1200～1450.GC-MS分析表明,液化产物中主要含有多元醇的低聚合体,以及多元醇和玉米秸秆降解产物的氧化和酯化反应产生的羧酸及其酯.

关键词: 玉米秸秆, 液化, 多元醇

Abstract: The liquefaction of cornstalk was conducted in polyhydric alcohols under different reaction conditions. The liquefied product was analyzed to investigate the change of its properties during liquefaction process and its components. The results indicated that the liquefaction efficiency was high in the mixed solvents of polyethylene glycol and glycerin (mass ratio 80:20), using sulfuric acid (mass fraction 3%) as catalyst. When liquid/solid mass ratio was 10:2, the residue content was only 8.1% after 180min. In the incipient reaction stage, lignin in cornstalk was liquefied wholly. With the prolongation of liquefaction, residue content decreased gradually, and hydroxyl value of liquefied product also decreased gradually from 375 to 330mg/g, and acid value increased gradually from 13 to 27mg/g;The molecular weight (M_W) was 1200-1450. By GC-MS analysis, the liquefied products contained oligomers of polyhydric alcohols,carboxylic acids and their esters because of oxidation and esterification of polyhydric alcohols and the decomposed cornstalk components.

Key words: cornstalk, liquefaction, polyhydric alcohols

中图分类号:

TQ353

颜永斌;庞浩;杨小旭;廖兵. 玉米秸秆的催化热化学液化研究[J]. 林产化学与工业, 2008, 28(5): 70-76.

YAN Yong-bin;PANG Hao;YANG Xiao-xu;LIAO Bing. Study on Catalytic Thermochemical Liquefaction of Cornstalk[J]. , 2008, 28(5): 70-76.

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