新的一鍋法過(guò)程可從細(xì)菌生物聚合物PHB生產(chǎn)汽油等級(jí)生物燃料

夏威夷大學(xué)馬諾阿分校的夏威夷自然能源研究所的一個(gè)團(tuán)隊(duì)于2015年8月9日宣布，正在開(kāi)發(fā)出一種新的一鍋法過(guò)程，可從聚羥基丁酸酯(PHB)，即利用許多細(xì)菌類(lèi)別從可再生原料生成的儲(chǔ)能材料，來(lái)生產(chǎn)汽油等級(jí)(C6～C18)的烴類(lèi)油。相比從植物生物質(zhì)衍生的常規(guī)生物燃料，所得的PHB油具有高含量的烯烴或芳烴，這取決于催化劑。

PHB已經(jīng)被確定為具有巨大潛力，可作為生產(chǎn)烴類(lèi)燃料的中間體。來(lái)自美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室的團(tuán)隊(duì)描述的一種方法，在400℃下使PHB熱解聚和脫羧基成為丙烯，可通過(guò)商用低聚技術(shù)隨后改質(zhì)為烴類(lèi)燃料。

在夏威夷大學(xué)的過(guò)程中，在溫和條件下，在一鍋式反應(yīng)中，PHB(C4H6O2)n借助于固體催化劑(固體磷酸，SPA)被降解、脫氧和重整成為油。這一反應(yīng)已在"燃料雜志(Journal Fuel)"報(bào)道，在213℃開(kāi)始和在低于240℃完成。

催化劑性質(zhì)影響反應(yīng)，包括催化劑制備的煅燒溫度、反應(yīng)時(shí)催化劑用量、總酸量和新鮮或用過(guò)的催化劑的游離酸含量;以及當(dāng)催化劑被多次重復(fù)使用時(shí)的工作時(shí)間。

總的質(zhì)量回收率為94%(重)。通過(guò)脫羧化CO2被除去，約80%的氧被除去。除了油以外，其他產(chǎn)品包括二氧化碳(CO2)、丙烯(C3H6)、水(H2O)和一些焦炭狀固體。

烴類(lèi)油(30%重量產(chǎn)率)，根據(jù)它們的沸程溫度范圍被分離成2個(gè)部分:

輕油(沸點(diǎn)40～240℃)，23%(重)的產(chǎn)率;和重油(沸點(diǎn)240～310℃)，7%(重)的產(chǎn)率。

輕油具有相同的元素組成，有商業(yè)汽油高的熱值(HHV 41.4 MJ/kg)，重油(HHV 38.4 MJ/kg)具有與生物柴油相似的元素組成。

研究人員指出，該油是生物基烯烴和芳烴良好的來(lái)源，可以提高在現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)中生物基燃料的性能。