美國加利福尼亞Davis大學(xué)的Mark Mascal和Edward Nikitin等人于2010年2月17日提出一種方法,,可使用碳水化合物與油類植物(大豆、向日葵,、麻瘋樹,、亞麻薺、紅花和油菜)中的油脂類進(jìn)行共加工,,可生產(chǎn)出混合油脂/纖維素生物柴油,,其產(chǎn)品產(chǎn)率大于常規(guī)的反酯化法。有關(guān)該方法的成果已刊登在美國化學(xué)學(xué)會雜志《能源與燃料(Energy & Fuels)》上,。
Mark Mascal和Edward Nikitin等人前已提出二相酸/溶劑工藝,,將生物質(zhì)原料中的碳水化合物轉(zhuǎn)化成生物燃料前身物CMF。在新的工作中,,他們應(yīng)用油籽原料的加工方法,,可大大增加從這類生物質(zhì)生產(chǎn)燃料。
現(xiàn)在,,主要利用植物基油類反酯化來生產(chǎn)生物柴油,。油籽也含有不少的碳水化合物分布,它們?yōu)榈矸?、纖維素(“纖維”),、半纖維素和游離糖類型式。
研究人員此前業(yè)已指出,,任何形式的己糖(單,、雙或多糖)都可被轉(zhuǎn)化成5-(氯甲基)糠醛(CMF)和乙酰丙酸,,總產(chǎn)率高達(dá)95%。該反應(yīng)的主要產(chǎn)物為CMF,。CMF占被分離的有機(jī)材料的70%~90%,,這取決于反應(yīng)器的負(fù)載,而化合物2(乙酰丙酸)占產(chǎn)品混合物小于10%,。
研究人員將大豆,、向日葵、麻瘋樹,、亞麻薺,、紅花和油菜原料加入二相反應(yīng)器中,反應(yīng)器中含有水合鹽酸和1,2-二氯乙烷,,將混合物在80 °C下加熱3小時(shí),。在80 °C下進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明,甘油三酸酯結(jié)構(gòu)完好無損,。如將溫度提高到100 °C則有少量副產(chǎn)物產(chǎn)生,。在較高溫度下不具有碳水化合物轉(zhuǎn)化成CMF的優(yōu)點(diǎn)。
研究了從每一種原料產(chǎn)生的碳水化合物轉(zhuǎn)化成CMF的數(shù)量,,見下表:
脂類
CMF
總的有機(jī)抽出物
CMF占總的有機(jī)抽出物%
大豆
257.0
67.9
324.9
20.9%
向日葵
358.7
110.2
470.7
23.5%
麻瘋樹
392.1
78.6
470.7
16.7%