用植物纤维素制备乙烷的方法

摘要

本发明涉及一种用植物纤维素制备乙烷的方法，其先将植物纤维素原料加入氯化钠、尿素、磷酸二铵、酒精、糖化酶、98％硫酸、纯碱和水后进行五次封闭发酵，将植物纤维素转变成葡萄糖，再将葡萄糖转变成乙醇，再将乙醇转变成乙烯，再通过加成反应将乙烯转变成乙烷；所述植物纤维素原料是指各种农作物的秸秆、芦苇或树木；本发明所述用植物纤维素制备乙烷的方法可以利用农作物秸秆中富含的植物纤维素来制备乙烷气体，将原来毫无用处的农作物秸秆变为生产清洁能源的原材料，从而可以消除焚烧秸秆对环境造成的污染；并且，本发明所述用植物纤维素制备乙烷的方法具有工艺步骤简单、原料易得和设备投资少的特点。

主权项

1.一种用植物纤维素制备乙烷的方法，其特征在于其包括以下步骤(重量 比)： a.将含水量低于10％的植物纤维素原料粉碎成小于或等于3毫米的小 段，按植物纤维素原料∶氯化钠∶水＝1∶0.01∶0.25的比例，一边搅 拌一边将氯化钠水溶液喷淋到植物纤维素原料中，并搅拌均匀，在25 ℃-35℃的温度下，封闭发酵72小时后备用； b.按植物纤维素原料：尿素∶磷酸二铵＝1∶0.005∶0.0075的比例，一 边搅拌一边分别将尿素和磷酸二铵依次撒入上步所得的经一次发酵 后的植物纤维素原料之中，并搅拌均匀，在35℃-45℃的温度下， 封闭发酵72小时后备用； c.按植物纤维素原料∶酒精∶水＝1∶0.0025∶0.05的比例和植物纤维素 原料∶糖化酶∶水＝1∶0.0025∶0.05的比例，一边搅拌一边分别将酒 精水溶液和糖化酶水溶液依次喷淋到上步所得的经二次发酵后的植 物纤维素原料之中，并搅拌均匀，在45℃-55℃的温度下，封闭发 酵72小时后备用； d.按植物纤维素原料∶98％硫酸∶水＝1∶0.001∶0.05的比例，一边搅 拌一边将稀释后的硫酸水溶液喷淋到上步所得的经三次发酵后的植 物纤维素原料之中，并搅拌均匀，在55℃-65℃的温度下，封闭发 酵72小时后备用； e.按植物纤维素原料∶纯碱∶水＝1∶0.001∶0.025的比例，一边搅拌一 边将纯碱水溶液喷淋到上步所得的经四次发酵后的植物纤维素原料 之中，并搅拌均匀，在55℃-65℃的温度下，封闭发酵72小时后 备用； f.将上步所得的经五次发酵后的植物纤维素原料进行固液分离，保留分 离出来的液体部分备用，该液体部分为含有杂质的葡萄糖溶液； g.按葡萄糖溶液∶酒化酶＝1∶0.001的比例，将酒化酶加入上步所得葡 萄糖溶液之中，搅拌均匀，在1个大气压和130℃-170℃的条件下， 反应0.5小时，此时葡萄糖溶液中的葡萄糖已转变成乙醇，葡萄糖溶 液转变成乙醇溶液； h.按乙醇溶液∶三氧化二镍＝1∶0.001的比例，将三氧化二镍加入上步 所得的乙醇溶液之中，搅拌均匀，在40-50个大气压和130℃-200℃ 的条件下，反应0.5小时，此时乙醇溶液中的乙醇转变成乙烯气体和 水，取乙烯气体备用； i.按乙烯气体∶三氧化二镍∶氢气＝1∶0.001∶1的比例，将三氧化二镍 和氢气与上步所得乙烯气体混合均匀后，在50-60个大气压和150℃ -180℃及紫外线照射的条件下，反应0.5小时，此过程中乙烯发生 加成反应生成乙烷，乙烯气体转变成乙烷气体； j.按乙烷气体∶镍粉＝1∶0.001的比例，将镍粉加入到30％氢氧化钠溶 液中，再将上步所得乙烷气体通入该30％氢氧化钠溶液中进行洗气 后，即得纯净的乙烷气体。