生物油精制技术研究进展
生物油高效利用研究进展
Ｖ １ ｏ６ ｂ． Ｎ ． ６
Ｊｎ Ｏｌ ｕ． １ ２
中国科技论文在线
Ｓ Ｅ Ｅ ＡＰ ＲＯＮＬＮＥ ＣＩＮＣ Ｐ Ｅ Ｉ
第６ 第６ 卷 期
２ １ 年 ６月 ０１
生物油高效利用研究进展
魏 晴 ，魏 贤勇 ，梅 丽敏 ， 宗志敏
（ 中国矿 业大学化工学院 ，江苏徐 州 ２ １１ ） ２ １６
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3利用微藻热化学液化制备生物油的研究进展
利用微藻热化学液化制备生物油的研究进展前言随着现代工业的飞速发展，大量化石能源消耗所带来的化石燃料紧缺和严重的环境污染问题已成为制约全球可持续发展的两大难题。
生物质能储量丰富，并且是唯一可以转化为液体燃料的可再生资源，现已逐渐成为国内外新能源研制和开发的热点。
而在众多的生物质中，微藻具有光合作用效率高、生物量大、生长周期短、环境适应能力强、易培养、脂类含量高、生长过程中可高效固定二氧化碳等特点，是制备生物质液体燃料的良好材料[1~5]。
利用微藻制备液体燃料在环保和能源供应方面都具有非常重要的意义，商业化前景良好[6，7]。
2007年， Williams[8]综合近年来的研究成果，指出微藻生物燃料的开发可以降低因使用化石能源给社会和环境带来的影响，将会成为未来生物燃料开发的趋势。
Ayhan Demirbas[9]则指出藻类即将成为最重要的生物燃料来源之一，微藻能源的广泛使用将会解决威胁全人类的全球气候变暖问题。
微藻热化学液化制备生物油技术将藻类转换成液体燃料的研究始于 20世纪 80年代中期，当时人们通常用溶剂萃取微藻中的脂类成分，分离得到油脂后进一步甲酯化或乙酯化生产生物柴油(萃取酯化法)。
该技术起步早，生产工艺相对成熟，所得油品质量好，使用性能与矿物石油基本相当，是目前国内外研究者以微藻为原料制备液体燃料最常用的实验室方法。
但萃取酯化法只能将微藻的脂类组分能源化，对原料脂类含量有较高要求，所得产物性能受脂类组成的影响很大，并存在生产步骤多、过程总体效率较低、能耗高等缺点，难以实现大规模工业化应用。
近年来，人们又研究采用热化学液化的方法将微藻转化为优质的生物油。
生物油是便于运输、存储的绿色燃料，经过精制可转化为替代石油的常规燃料。
生物油(由快速热解木材和微藻制备)与石油的部分典型属性值比较见表1[10]。
热化学液化方法预处理和生产过程简单、生产成本相对较低、转化率高，是实现藻细胞所有组分能源化，获得高产率绿色液体燃料的有效方法，对其进行深入研究，对于解决当前化石能源短缺和环境污染问题具有重要的现实意义。
生物质热解油的精制方法研究进展
・
综 述 评 论— — 生物 质 能 源 ・
生 物 质 热 解 油 的 精 制 方 法 研 究 进 展
司 展， 蒋剑春 ， 王 奎
（ 中国林业科 学研 究院 林产化学工业研 究所 ； 生物质化 学利 用国家工程 实验 室 ； 国家林业局 林产
化 学工 程 重 点 开 放 性 实验 室 ； 江 苏省 生 物 质 能 源与 材 料 重 点 实验 室 ， 江 苏 南京 ２ １ ０ ０ ４ ２ ）
中图分类号 ： Ｔ Ｑ ３ ５ １ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ６ ７ ３～５ ８ ５ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６—０ ０ ２ １ — ０ ６
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生物质制油
生物质热裂解制生物油摘要：生物质热裂解技术是目前世界上生物质能研究的前沿技术之一，生物质热裂解制生物油为其中应用较多的一部分。
但其高含氧量、低热值和化学不稳定等特性在一定程度上影响了生物油的广泛应用，因此必须对生物油进行精制，以改善生物油的品质。
该文以生物质热裂解生物油为例，从催化加氢、催化裂解、气相催化、水蒸气重整和乳化等方面详细阐述了生物油精制的研究进展，展望生物油强大的发展前景。
关键词：生物质；生物油；热裂解；精制；催化0 引言生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括所有的动植物和微生物。
而所谓生物质能（biomass energy），就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。
它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种脂肪燃料快艇可再生的碳源。
生物质热裂解（又称热解或裂解），通常是指在无氧环境下，生物质被加热升温引起分子分解产生焦炭、可冷凝液体和气体产物的过程，是生物质能的一种重要利用形式。
随着化石能源的逐渐枯竭，可再生能源已得到全球的广泛关注。
中国国家发改委在能源发展“十一五”规划中指出：2005年，中国一次能源生产总量20．6亿t标准煤，消费总量22．5亿t标准煤，分别占全球的13．7％和14．8％，是世界第二能源生产和消费大国。
随着国民经济平稳较快发展，城乡居民消费结构升级，资源约束矛盾更加突出。
以煤为主的能源消费结构和比较粗放的经济增长方式，带来了许多环境和社会问题。
因此国家制定了石油替代工程目标，加快发展生物质液体燃料被提上日程。
生物质是地球上最广泛存在的物质，它包括所有动物、植物和微生物以及由这些有生命物质派生、排泄和代谢的许多有机质。
各种生物质都具有一定的能量。
将生物质转化为液体燃料被认为是最有前途的能源转化途径之一。
生物质热裂解技术是目前世界上生物质能研究的前沿技术之一。
大豆生物解离制取油脂技术研究进展
提高油脂品质：通过改 进工艺流程和设备，提 高油脂品质，满足高端 市场需求。
降低环境污染：研究低 能耗、低排放的油脂提 取技术，降低环境污染 ，实现绿色生产。
技术发展前景与展望
技术发展趋势：高效、节能、环保 技术展望：实现工业化生产，降低成本，提高效率 技术挑战：解决生物解离过程中的技术难题，提高油脂提取率 技术应用前景：广泛应用于食品、化工、能源等领域，推动相关产业发展
油脂品质控制：研 究难点，保证油脂
品质和安全性
最新研究成果
生物解离技术：利用微生物或酶解离大豆油脂，提高油脂提取效率 酶解离技术：利用特定酶解离大豆油脂，提高油脂品质和产量 微生物解离技术：利用微生物发酵解离大豆油脂，降低能耗和污染 纳米技术：利用纳米材料提高油脂解离效率和品质，降低成本和能耗
04
技术特点：环 保、节能、高 效，可降低生 产成本，提高 生产效率。
0 3
技术应用：广 泛应用于食品、 医药、化工等 领域，用于生 产食用油、生 物柴油等。
0 4
技术原理
大豆生物解离制取油脂技术是一种利用微生物或酶将大豆中的油脂分解出来的技术。 技术原理主要包括：微生物或酶的筛选、培养、发酵、油脂提取等步骤。 微生物或酶的作用是将大豆中的油脂分解成小分子脂肪酸，便于提取和利用。 技术优点：环保、节能、高效、可大规模生产。
06
大豆生物解离 制取油脂技术 面临的挑战与 对策
01 添加章节标题
02
大豆生物解离制取油脂 技术概述
技术定义
大豆生物解离 制取油脂技术： 通过生物解离 方法从大豆中 提取油脂的技 术。
0 1
生物解离方法： 利用微生物、 酶等生物来分 解大豆中的油 脂，使其从固 体状态转变为 液体状态。
生物质热解制取生物油的研究进展
生物质热解制取生物油的研究进展摘要：文章介绍了国内外生物质热解的发展现状与趋势，概述了我国生物质热解制取生物油的潜力。
文章对生物质热解制取生物油进行了展望，并指出了生物质热解制取生物油的发展战略。
关键词：生物质热解生物油一、引言维持现代文明社会正常运转的主要能源来自石油、煤和天然气。
然而，这些化石燃料的广泛使用造成了严重环境污染和温室效应。
为了保护环境，实现温室气体减排，缓解能源供需的紧张状况，世界各国均在加紧开发包括生物质能在内的各种可再生能源。
我国农林废弃资源丰富，直接燃烧对环境污染大。
利用生物质热解技术原理可以将麦秸秆、玉米杆、谷壳等废气生物质转化为生物油。
生物油是一种褐色液体，热值约为15MJ/kg，能够用于工业锅炉或窑炉燃烧供热，也可用于涡轮机或透平中燃烧发电。
生物油经过品质提升后（如催化加氢、催化裂解和气化-费托合成），可以转化为汽油或柴油。
该文主要对生物质热解液化研究进展进行介绍，综述了这类可再生资源的利用现状、潜力及今后发展的方向。
二、国内外生物质热解研究现状20 世纪70年代的石油危机，世界各国纷纷寻求可替代化石能源的可再生能源，“生物质”渐渐引起人们的注意，因此对生物质的研究由此开始，尤其是对生物质热解的研究更是引起广大研究者的重视。
上世纪80年代早期，北美首先开展了热解技术的研究工作。
此后，世界各国先后建立了多种热解装置和相关工艺路线，力图实现热解技术的产业化。
生物质快速热解技术是生物质利用的重要途径，许多研究者用闪解来增加热解的液体产物和气体产物。
任铮伟等[1]在最大进料速率为5kg/h的快速裂解流化床内进行了快速热解生物质制取液体燃料的研究。
反应在常压和420～525℃温度范围内进行，以木屑为原料，CO2 为流化气，石英沙为传热介质，最大液体质量产率达到70%。
戴先文等[2]以木屑为原料，氮气为流化气，采用石英沙作为传热介质，在循环流化床中进行快速热解实验。
当温度为550℃，木屑粒径0.38mm，停留时间0.8s时，液体质量产率为63%。
生物质快速热解与生物油精制研究进展
生 物 质 快 速 热 解 与 生 物 油 精 制 研 究 进 展
王 予 ，马文超 ，朱 哲 ，陈冠益
（ ． 津大学 环境 科学与工程学 院 内燃机燃 烧学 国家重点 实验 室，天津 ３０ ７ ； １天 ０ ０ ２
２ 中国科 学 院 广 州 能 源 研 究 所 ，广 东 广 州 ５０ ４ ） ． １６０ 摘 要 ： 文 综 述 了生 物 质 快 速 热 解 与 生物 油精 制 工 艺 。 阐 述 了快 速 热 解 的 机 理 、 艺 以 及 影 响 因素 ； 绍 了生 物 油 的 本 工 介
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｂ ｏ ｓ ａ ｔ ｙ ｏｙ ｉ ｎ ｐ ｇａ ｉｇ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ｉ－ ｉ ｗ ｒ ｅ ｉｗ ｄ ｉ ｈｓｐ ｐ ｒ ｈ ｅ ｃｉ ｎ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ｓｒ ｃ ： ｈ ｉｍａ ｓｆ ｓ ｐ ｒ ｌｓｓａ ｄ ｕ —ｒ ｄ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｆ ｒ ｏ ｏｌ ｅ ｅ ｒ ｖｅ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ．Ｔ ｅｒ ａ ｔ ｃ ａ ｉｍ， ｙ ｂ ｏ ｏ ｅ ａｉｎ ｌ ｒ ｃ ｓ ｎ ｎ ｕ ｎ ｉｇ ｆ ｃｏ ｓｗｅ ｅ ｉｔｏ ｕ ｅ ｐ ｒ ｔ ａ ｏ ｅ ｓａ ｄ ｉ ｆ ｅ ｃ ｎ ａ ｔｒ ｒ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ，ａ ｅ１ ｈ ｈ ｒ ｃ ｅｉｔ ｓ ａ ｄ ｃ ｍｐ ｎ ｎ ｓｏ ｉ — ｉ ｗ ｒ ｕ ｏ ｐ ｌ ｓｗ ｌ ．Ｔ ｅｃ ａａ ｔ ｒ ｉ ｎ ｏ ｏ ｅ ｔ ｆｂ ｏ ｏｌ ｅ ｅ ｓ ｍｍｅ ｓｃ ｄ ｕ ．Ｔ ｒ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓ ｓ ｉｃ ｕ ｉ ｇ ｈ ｄ ｏ ｅ ａ ｉｎ，ｃ ｔｌ ｔ ｙ ｏｙ ｉ ａ ｄ ｅ ｌｉ ｃ ｔ ｎ， ａ ｄ ｔ ｅｒ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ，ａ ｖ ｎ ａ ｅ ｎ ｐ ｈ ｅ ｒ ｃ ｓｅ ， ｎ ｌ ｄ ｎ ｙ ｒ ｇ ｎ ｔ ｏ ａａ ｙｉ ｐ ｒ ｌｓｓ ｎ ｍｕ ｓｆ ａｉ ｃ ｉ ｏ ｎ ｈ ｉ ｃ ａ ｉｍ ｄ ａ ｔｇ ｓ ａ ｄ ｄｓ ｄ ａ ｔ ｇ ｓ ｗ ｒ ｌ ｓｒｔ ｄ ｉａ ｖ ｎ ａ ｅ ｅ ｅ ｉ ｕ ｔａｅ ．Ｆ ｎ ｌ ｌ ｉ ａｌ ｈ ｅ ｏ ｃｕ ｉ ｇ ｒｍａ ｋ ｏ ｈ ｏ ｎ ｔ ｒ ｒ ｎ ｉａ ｅ ｎ ｅ ｏ ｙ，ｔ ｒｅ ｃ ｎ ｌｄ ｎ ｅ ｒ ｓｆ ｒｔ ｅ ｃ ｍｉ ｇ ｆ ｕ ｅ ｗｅ ｅ ｉ ｄｃ ｔｄ ａ ｄ ｒ ｃ ｍｍｅ ｄ ｄ ｕ ｎ ｅ． Ｋｅ ｒ ｓ ｂ ｏ ｓ ；ａ ｔｐ ｒ ｌ ｓ ； ｉ— ｉ； ｐ ｒ ｄ ｎ ｂ ｏ ｅ ｅ ｇ ｙ ｗｏ ｄ ： ｉｍａ ｓ ｆｓ ｙ ｏｙ ｉ ｂ ｏ ｏ ｌ ｕ ｇ ａ ｉｇ； ｉ － ｎ ｒｙ ｓ
生物油精制改性技术研究进展
１ 生 物 油精 制
１１ ． 催化加氢
０ 引 言
随着石油资源 的 日益短缺 ，生物质 资源越 来越 受到人 们关注＿ 。生物质 经过快 速热 裂解 ，并迅 速冷 凝 ，得 到 １ ］
的黑色伴有刺激性气 味 的粘 稠液体 即为 生物油 。生物油 是 生物质利用 的一种 高效 途径 。由于成分 复杂 、热值低 、含 氧高 、腐蚀性强和稳定 性差等 缺点 阻碍 了其 替代 石油作 为
研究进展 。但生物油诸 多缺 点的根本 原 因是 其复 杂 的物 质 组成和化学 结构 ，生物 油 中含有 几乎 所 有 的含 氧官能 团 ， 使得生物油在存放 时稳 定性较差 ，易发 生交联 和缩合 ，导
致黏度上升［ ，通过化 学改性 改变 其结 构和成 分 ，才能 有 ６ ］ 效 的对生物油精制 和利用 。本 文综述 了 国内外生 物油化 学 精制技术研究进展情况 ，并分 析了其 发展趋势 。
中国材料科技 与设 备 （ 双月 刊）
生物油精制改性技术研究进 展
２ｌ Ｏ １年 ・ ６ 第 期
生 物 油 精 制 改 性 技 术 研 究 进 展
李静’ ，蒋剑春 ，徐俊 明，戴伟娣
（ 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 ，国家林业局林产化学工程 重点 开放性实验室 ，江苏 南京 ２０４） １０ ２
－
氢 的 Ｈ／ Ｃ比率增大 、ｏ／ ｃ比率减小 ，且生物油蒸气通过催 化剂床层时 ，由于气 固相接触 的覆盖度 较低 ，提 高 了催 化
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于生物油精制技 术都存 在各 自的 问题 ， ： 如 催化裂 解具有设备 简单 、 成本低 等优点 ， 但其催化 剂容 易
结焦失活 ； 乳化 操作 简单 ， 成本和耗能较 多； 化酯化是一种较好 的改性 方法 ， 是改性后 油的品 但 催 但
ＧＵ Ｓ ｕ ｉ ｈ ａ
质不 高。这些都使 生物 油精 制技 术难以 实现工业化 。提 出了一 种在 Ｃ ／ ０体 系中精制 生物油的 Ｏ Ｈ２
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第３ ２卷第 ２期
２１ ０ ２年 ４月
林 产 化 学 与 工 业
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生 物 油 精 制 技 术 研 究 进 展
顾 帅 ，杨 洪 雪 ，苗 玮 ， 庆 利 ， 涌捷 许 颜
（ 东理工大学 能源化 工 系，上海 ２０ ３ ） 华 ０ ２７
摘 要 ： 主要 介 绍 了催 化 加 氢 、 化 裂 解 、 化 、 化 酯 化 、 子 蒸 馏 这 ５种 生 物 油精 制 方 法 。 由 催 乳 催 分
生物 质是 唯一 可转 化 为清 洁燃 料 的可再 生 能源 ， 热解 的主 要产 物 为 生 物 油存等优势引起全球的广泛关注。生物质热解是指在没有空气 （ 氧气 ） 参与的条件
下 ， 加热 的方 法将 生 物质 分解 ， 成 固体 （ 炭 ）液体 （ 物油 ） 气体 产物 的过 程 。 目前 国 内外生 产 用 生 焦 、 生 和 的生 物油仅 能 供 给 锅 炉 燃 烧 ， 不 能 直 接 作 为 车 用 燃 料 使 用 。这 主 要 是 由 于 粗 生 物 油 的高 含 水 量 而 （５％－ ０％ ）高 含 氧量 （０％－ ０％ ） 高黏 度 、 热值 （ 生 物油热 值 约 ２ ／ ｇ而发 动机 燃料 一般 １ ３ 、 ４ ５ 、 低 粗 ０ＭＪｋ ， ４ Ｊ ｋ） 酸性较强 （ Ｈ值 为 ２５左右 ） ２Ｍ ／ ｓ ， ｐ ． 等性质 阻碍 了其 直接作 为车用燃 料使 用 ， 尤其 是生物 油 的高含 氧 量导 致生物 油接触 到空气很 容 易黏 接变 硬 ¨ 。 因此 ， 物 油需 要经 过 精制 加工 才 有望 部分 替 代化 石 燃 Ｊ 生
新方法。
关 键 词 ： 生 物 油 精 制 ； 源 ； 制 方 法 能 精
中图分类号 ：Ｑ ５ Ｔ ３
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：２３— ４ ７ ２ １ ）２— ０ ５— ６ ０ ５ ２ １ （０ ２ ０ ０ ５ ０
Ｐ ｏ ｒ ｓ ｎ Ｂｉ — ｉ Ｒｅ ｉ ｉ ｇ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｒ ｇ ｅ ｓ ｉ ｏ ｏｌ ｆｎ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ