生物质热裂解生物油性质的研究进展
2007年11月 农 机 化 研 究 第11期
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生物质热裂解生物油性质的研究进展
黄彩霞1,2，刘荣厚1，蔡均猛1，邓春健1
（1.上海交通大学 农业与生物学院生物质能工程研究中心，上海 201101；2.华南热带农业大学 环植系，
海南 儋州 571737） 摘 要：生物质热裂解生物油是生物质在隔绝空气的条件下，快速加热裂解，裂解蒸汽经快速冷却制得的
棕褐色液体产物。生物油的物理化学性质显示了其在商业上的应用潜力，已引起了国内外的广泛关注。为
此，从组成成分、含水量、含氧量、固体颗粒、灰分、酸性、腐蚀性和粘度等方面详细叙述了生物油的物
理化学性质，提出了应用生物油的发展方向和推广应用生物油必须解决的问题。
关键词：二次能源；生物油；综述；热裂解；生物质；性质
中图分类号：TK6; Q77 文献标识码：A 文章编号：1003─188X(2007)11─0006─04
0 引言
随着经济的不断增长，人们对能源的需求越来
越大。据统计，按照2003年的开采量计算，地球上
蕴藏的煤、石油、天然气等化石能源将分别在192
年、41年和67年内耗竭[1]，而且化石燃料的长期
使用，对环境造成严重的负面影响，引起了温室效
应和环境污染等问题。因此，开发可替代化石燃料
的环境友好型可再生能源已成为当今世界研究的热
点[2,3]。生物质能作为众多可再生能源中的一种，在
利用中具有SO2和NOX产出少及 CO2零排放的优点。
据统计，世界每年生物质产量约1460亿t，占
世界能源总能耗的14%，其中发达国家占3%，发展
中国家占43%[4]，是当今世界第4大能源。无论从
环境还是从资源方面考虑，研究生物质能源转化与
利用都是一项迫在眉睫的重大课题。
生物质热裂解被认为是生物质能源转化技术
中一项最具有广阔发展前景的前沿技术，是指生物
质在完全没有氧或缺氧条件下，最终生成液体产物、
木炭和可燃气体的过程。3种产物的产量和比例取
决于生物质热裂解工艺条件及反应参数（温度、加
热速率、气相停留时间和流化风速）[5,7]。生物质快
速热裂解技术是高效率的生物质热裂解油转化技
术，是在隔绝空气或少量空气、常压、中温（500°～
650℃）、高加热速率（104～105℃/s）和极短气体停留时间（小于2s）的条件下，将生物质直接热裂
解，产物经快速冷却，可使中间液体产物分子在进
一步断裂生成气体之前冷凝，从而得到高产量的生
物质液体油，其产率可达（60～95）wt%[8]。生物质
热裂解产生的液体油是一种深褐色的能够自由流动
的黏性化合物，通常被称为生物油，也称为热裂解
油、热裂解液体、生物原油或生物质热解油等[9]。
生物油的热值一般比重油低，为18～25MJ/kg。生
物油易存储、易运输和能量密度高，不存在产品的
就地消费问题，因而得到了国内外的广泛关注。
目前，已开发出的制取生物油的热裂解装置种
类很多，通过不同条件下的裂解反应都能生产出不
同产率的生物油，这些生物油与碳氢燃料的物理化
学性质差别很大，阻碍了其作为碳氢燃料的广泛使
用。近年来，许多国内外学者都热衷致力于生物油
物理化学性质方面的研究，本文对生物油组成成分、
含水量、含氧量、固体颗粒与灰分、酸性与腐蚀性、
粘度等方面进行了详细阐述，提出了应用生物油的
发展方向和推广应用生物油必须解决的问题，以促
进该技术的商业化进程。
1 生物油物理化学性质
生物油是通过快速加热的方式使生物质在短
时间的裂解反应生成低分子有机物蒸汽，然后将其
快速冷却制得。由于生物质主要组成成分纤维素、
半纤维素和木质素等高分子聚合物的热解速度互不
相同，热解机理各异，而且热解过程并未达到热力
学平衡。因此，不同生物质原料和不同热裂解工艺
条件下所产生的生物油的物理化学性质不同，但是
物理化学性质普遍存在着高含水量和含氧量，低热收稿日期：2007-03-05 基金项目：国家自然科学基金资助项目（50276039） 作者简介：黄彩霞（1982-）,女，湖北随州人，硕士研究生，(E-mail)gaochenghuang@163.com。 通讯作者：刘荣厚（1960-），男，辽宁辽阳人，教授，博士，博士生导师，(E-mail)liurhou@sjtu.edu.cn。 2007年11月 农 机 化 研 究 第11期
- 7 - 值，高点火温度，高粘度，强腐蚀性，与化石燃料
不混容性，高残碳含量，相分离等共性[10]。
1.1 组成成分
生物油是一种极其复杂的有机混合物。迄今为
止，人们已分析鉴别出的酚类、酮类、醛类、酯类、
萜类、呋喃和芳香族化合物及其衍生物等就有200
多种，采用一般的化学方法无法弄清生物油的组成
成分。目前国内采用多种技术结合的方法对生物油
进行分析，如色质联机分析（GC-MS）、傅立叶变换
红外光谱（FTIR）、傅立叶变换核磁共振（FT-NMR）、
质子核磁共振（1H-NMR）等。刘荣厚等[11]利用GC-MS
对松木木屑在3种裂解温度下制取的生物油进行了
定量分析，发现生物油中的化合物几乎都是含氧的
不饱和烃类衍生物。这类衍生物包括含甲基、乙基、
甲氧基、羟类等官能团的酮类、苯酚类、醛类、醇
类化合物以及少量的酸类、脂肪类和非极性芳香族
化合物。热裂解温度对生物油的主要化合物成分相
对含量有一定的影响，但影响不明显。张素萍等[12]
应用萃取及柱层析的分离方法将生物油分离成烷
烃、芳烃、极性组分和难挥发性组分，并应用GC-MS、
NMR对生物油的水相和油相组分分别进行了分析。
其中，水相中乙酸、羟基丙酮含量较高，油相的挥
发分中脂肪烃，芳香烃含量较少，极性组分较高；
而油相的难挥发分中烷氧基碳含量较高，脂化度远
大于芳香度。Bridgeman T G 等[13]对粒径<90μm，
90～600μm的柳枝稷、草芦生物质裂解制取的生物
油进行了GC-MS分析，从色谱图可以看出对于来源
于同种生物质的两种生物油，不同粒径下的挥发性
化合物的组成相似；进一步观察草芦生物油峰顶发
现许多化合物在数量上不同，已鉴别出的大部分化
合物来自纤维素和木质素的热裂解；粒径小的生物
质产生的生物油有更高的无机物含量，并且粒径小
减少了来自纤维素分解的左旋葡聚糖的生成，但是
生物油中的杂质颗粒增多。
1.2 含水量
生物油中含有大量的水分，一般在15%～30%之
间。这些水分来自生物质原料本身具有的水分和原
料中氢和氧裂解反应生成的水，对低分子量的醇、
醛、酮和酸具有助溶效应，也能够与木质素裂解而
来的低聚物混溶，因此不同的生物质原料和工艺条
件生成的生物油含水量不同。水分的存在对生物油
的物理化学性质有着正面和负面的影响。含水量的
增加，一方面导致生物油的pH值增大，生物油的腐
蚀性减弱。同时，增强了生物油的流动性，降低了
生物油的粘度，使其有利于在发动机内喷射燃烧，
得到均匀温度，降低NOX的排放；另一方面降低了热值和火焰温度，延迟了燃烧，降低了燃速。此外，
含水量还影响着生物油的颜色，导致生物油发生相
分离。Garcìa-Pérez等[14]用卡尔费休方法（ASTM
D-1744）测量新鲜SWBR（软木木屑）生物油含水量
为14.6wt%,比新鲜HWRF（硬木木屑）生物油含水量
13.0wt%高。两种生物油含水量在80℃下随贮存时间
的变化趋势相似，说明两种生物油中的成分发生反
应消耗和生成水的速率一致，贮存前段时间可能发
生聚合、水合等作用使生物油的含水量逐渐减少，
随后生物油的含水量逐渐增加，这可能是由于发生
了酯化、缩醛化、缩聚等作用的缘故。
1.3 含氧量
生物油中的氧主要来自于生物质原料中的纤
维素、半纤维素、木质素的热裂降解产生的酚类和
类似的聚酚类化合物的各种含氧官能团，包含在生
物油的300多种化合物中，一般含量较高，大约35%～
40%。Radovanovic M 等[15]在450℃，500℃和600℃
温度条件下快速热裂解松木木屑，生物油产率分别
55%，65%和60%，氧元素的质量分数分别为53.6%，
51.3%和49.1%。生物油的高含氧量不仅使其不能与
烃类为主的燃料油混溶，热值约为燃料油的50%，而
且导致生物油的热稳定性极差，给生物油作为高品
位能源的应用带来了问题，必须经过进一步改性将
氧去除。
1.4 固体颗粒与灰分
由于热裂解工艺中的分离器的效率不彻底性，
如旋风器只能除去粒径大于10μm的颗粒，生物油中
难免存在着一些微小的固体颗粒和灰分。这些杂质
来自组成固体原料颗粒的无机物，包括未燃尽的碳
元素、金属元素及少量的作为热载体的砂子[16]。灰
分的含量很低，一般占生物油的0.1%左右，主要含
引起高温腐蚀的碱金属钠、钾和易沉积的碱土金属
钙、镁等元素。这些元素部分以氧化物的形式存在，
在使用中不存在灰分的排放问题，但是生物油燃烧
后，部分碱金属会以蒸汽的形式存在烟气中，这些
蒸汽会加速热交换器表面污垢的形成，对燃汽轮机
的叶片、阀门引起高温腐蚀。Bo-Sung Kang 等[17]
对松木木屑粒径小于1mm，给料2kg/h，热裂解温度
502℃，停留时间0.86 h条件下制取的生物油进行元
素分析：金属钠的含量为8×10-6，钙、镁、钾的含
量均小于1×10-6。草本类生物质往往比木本类生物
质制取的生物油灰分含量要高。Kai Sipilaè 等[18]
快速热裂解稻草、松木和硬质木材，3种生物油的灰
分质量分数分别为0.14%，0.07%和0.09%。
1.5 酸性与腐蚀性
生物油大约含有8～10wt%的易挥发性有机酸；
生物质热解动力学研究进展
第４４卷第１期 ２０１０年１月 生 物 质 化 学 工 程
Ｂｉｏｍａｓｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｖｏ１．４４ ＮＯ．１ Ｊａｎ．２０１０
生物质热解动力学研究进展
黄承洁，姬登祥，于凤文 ，艾宁，计建炳
（浙江工业大学化学工程与材料学院；生物质能源工程研究中心，浙江杭州３１００３２）
摘要：本文概述了近年来一些生物质热裂解动力学模型方面的研究，简要介绍了在熔盐热裂解生物质研究中的应用情况。 关键词：生物质；热解；机理；动力学；熔盐；模型 中图分类号：ＴＱ４２４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３－５８５４（２０１０）０１－００３９—０５
Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｎ Ｋｉｎｅｔｉｃｓ ｏｆ Ｂｉｏｍａｓｓ Ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ
ＨＵＡＮＧ Ｃｈｅｎｇ－ｊｉｅ，ＪＩ Ｄｅｎｇ－ｘｉａｎｇ，ＹＵ Ｆｅｎｇ・ｗｅｎ，ＡＩ Ｎｉｎｇ，ＪＩ Ｊｉａｎ—ｂｉｎｇ
（Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｂｉｏｍａｓｓ Ｅｎｅｒｇｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｏＨｅｇｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３ １００３２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ ｏｎ ｋｉｎｅｔｉｃ ｍｏｄｅｌｓ ｏｆ ｂｉｏｍａｓｓ ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ ｗｅｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｂｉｏｍａｓｓ ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ ｂｙ ｍｏｌｔｅｎ ｓａｌｔ ｗａｓ ｂｒｉｅｆｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂｉｏｍａｓｓ；ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ；ｍｅｃｈａｎｉｓｍ；ｋｉｎｅｔｉｃ；ｍｏｌｔｅｎ ｓａｌｔ；ｍｏｄｅｌ
能源危机、环境恶化的双重压力迫使人们急需去寻找一种清洁、方便的可再生替代能源。由于生物
生物质热解油提质的研究概况
22石油化工引言目前，生物质热解油代替石化柴油在供电供热领域应用十分广泛，但是其水分多、腐蚀性强等一系列问题阻止了在柴油机领域的推广。近年来，采取相应手段提高生物质热解油的性质以适合柴油机燃烧系统变成了热门课题，当前主要的方式主要有：催化裂解、催化加氢、催化酯化、萃取、和乳化等。尽管有以上的多种方式可以提升生物质热解油的品质，但其大规模使用在车用柴油机上仍未能见到。如果寻找到一种经济高效的提质措施，生物质热解油大规模商用的进程将被快速推进，并且在改善世界性能源短缺和治理环境污染等方面具有重大意义。一、生物质热解油组成及性质生物质热解油具有复杂的有机组分，其中包含了酸、醛、酮、醇、酯、醚、酚和糖类及其衍生物等上百种物质。想要准确地测定出热解油的组分非常困难，现阶段多使用气质联用仪对生物质热解油进行组分分析。Branca等对木屑进行热裂解制得生物质热解油，并使用气质联用仪测得其中含有：乙酸、羟乙醛、苯酚和愈创木酚在内的40多种有机化合物，也推算出了该生物质的主要裂解过程为纤维素、半纤维素和木质素的快速分解。Bertero等对小麦壳、豆科灌木和松木三种原料进行传统方式的热解，分别得到了三种生物质热解油。随着热解油原料的改变，各个组分的含量变化很大，这说明热解油各组分的相对含量会由于原材料的不同而差异显著。Huber等通过实验发现，生物质热解油的成分不仅受到原材料的影响，还受到制备工艺的影响，不同的实验条件对生成物的组成成分影响十分明显。由此可见，合适的加工工艺能够有效改善生物质热解油的品质。通过快速加热分解生物质得到的液体状热解油在成份上与传统石化柴油还存在很大差别，所以在生物质热解油在大规模实际使用上还存在许多问题，例如水分相对含量较高导致点火困难，运动粘度较高导致易在喷油嘴中结焦堵塞喷嘴。热值低是生物质热解油的一个严重缺陷，在柴油机的实际使用时会提高燃料用量，更多的喷油量会导致雾化效果恶化，与空气混合作用降低，甚至影响柴油机的正常工作。将生物质热解油作为柴油机的燃料，还可能缩短柴油机寿命，生物质热解油在燃烧过程中会产生大量的有机酸和灰分，前者会对柴油机内部部件产生不可逆的破坏，后者的长时间堆积会堵塞内部管道。由此可见，改善生物质热解油的组成成分以及降低其运动粘度，是将其作为石化柴油代用燃料的关键。张雪辉等等研究发现，含水量高的生物质热解油其运动粘度普遍较低，但仍比石化柴油高出较多。生物质热解油内部含有的大量有机物存在多种相互反应，大大降低了整体的稳定性。其中的醛类、酮类等物质会在有机环境下进行聚合反应，影响生物质热解油的稳定性，大大提高了运动粘度。Mante等将生物质热解油密封静置数月，其内部各种不稳定组分还会持续发生化学反应，最终液体粘度显著提高。此外，添加适度的醇类溶剂可以有效降低生物质热解油的运动粘度，同时也提高了其热值和稳定性，使得生物质热解油应用得以进一步发展。二、生物质热解油提质工艺现状想要生物质热解油真正替代石化柴油，就必须解决含水量高，运动粘度高和有机物质的稳定转化等问题。在诸多提质生物质热解油的方案中，催化酯化法不仅可以提高生物质热解油的稳定性，降低运动粘度还可以有效降低腐蚀性以减小对柴油机的损伤。1.催化酯化预处理生物质热解油中含水量多，这虽然能够有效降低其运动粘度而便于其作为燃料使用，但同时也会造成低热值和发动机点火困难等问题，所以在催化酯化反应前进生物质热解油提质的研究概况徐 行1 耿洪洋1 缪树涵1 王 铖2 1.江苏大学汽车与交通工程学院；2.爱德克斯（常州）管理有限公司【摘 要】柴油机作为最重要的动力机械设备在生活中应用十分广泛，但伴随着世界环境问题和能源危机的出现，寻找代替燃料成为了十分重要的课题。生物质能作为一种环境友好型能源可以有效的保护环境和改善能源危机。但能量利用率低的问题限制了其应用范围。生物质热解油技术的出现改善了这一问题，它很好的改善了生物油的各种缺陷，使其代替石化柴油变为现实。【关键词】生物质；生物质热解油；催化酯化【DOI】10.12316/j.issn.1674-0831.2021.03.011
几种生物质热解特性的对比研究
1 几种生物质热解特性的对比研究
生物质是一种可再生的清洁能源，消费总量仅次于煤炭、石油和天然气，居于世界能源第四位，在整个能源系统中占有重要地位。但全球生物质能利用量尚不足其总能的4%，如何开发利用生物质能是国内外学者研究的热门课题。藻类生物质是新一代生物质能源，它具有产率高，可有效利用非耕种土地、工业废水等优点，且为非食品基础燃料，但中国对藻类生物质的研究较少。生物质焦油用途十分广泛，可以替代燃油、柴油、汽油，还可以提取和衍生出多种化工制品，通常生物油的具体组成很大程度上决定了其应用。
利用热重分析仪和固定床反应器对花生壳、松针、小球藻和玉米芯进行热解实验，对焦油产率及组分进行对比分析，重点研究小球藻与其他三种纤维素类生物质焦油产生规律及焦油组分的区别。实验结果可为研究从生物质焦油中提取精细化工制品技术提供理论依据。
1 实验部分
1. 1 样品制备
实验选用花生壳、松针、小球藻和玉米芯为生物质原料。经磨碎筛取出0. 074 ～ 0. 104mm 和1mm 以下的样品，在真空干燥箱中于105℃干燥12h，存放在干燥器中待用。样品的工业分析和元素分析结果。 2 1. 2 实验设备与条件
热重分析实验采用德国NETZSCH 公司生产的STA449 F3 型热重分析仪。每次实验样品约10mg，粒径0. 074 ～ 0. 104mm，在100ml
/min 氮气流中以10℃ /min 速率由室温升到800℃ 进行实验。
固定床热解实验使用坩埚炉及石英反应器。实验时，称取样品( 3.
0000 plusmn; 0. 0010) g，粒径小于1mm，放入石英反应器中。当坩埚炉升温到设定温度( 300，400，500，600，700，800及900℃) 且温度恒定后，将石英反应器快速放入坩埚炉中进行恒温热解，时间为60min。整个实验过程中，氮气作为载气以50ml /min 持续通入，同时为生物质热解提供惰性气氛。用二氯甲烷对生物质焦油进行收集，经过滤、蒸馏、干燥，最后对焦油进行称重。将得到的焦油采用二氯甲烷稀释，利用GC - MS ( 美国Thermo SCIENTIFIC公司生产的TRACE
生物质油催化加氢脱氧HDO反应机理及催化剂研究进展
化工进展CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS2020年第39卷第S1期
生物质油催化加氢脱氧（HDO）反应机理及催化剂研究进展
练彩霞1，2，李凝1，蒋武1，马浩1，彭瀚1，2
（1广东石油化工学院化学工程学院，广东茂名525000；2湘潭大学化学工程学院，湖南湘潭410001）
摘要：对近年来生物质油催化加氢脱氧催化剂的制备、催化性能和反应机理的研究进展进行了整理总结。重点对
贵金属催化剂、过渡金属催化剂和硫、氮、碳、磷等金属化合物催化剂的制备方法、催化性能和作用机理进行了
概述，并分析了加氢脱氧催化剂的失活原因，同时提出生物质油加氢脱氧反应催化剂的未来发展方向：三维有序
大孔（3DOM）钙钛矿氧化物的应用可能在提高催化剂的催化性能有作用。
关键词：生物质油；加氢脱氧；催化剂；反应机理；失活；钙钛矿氧化物
中图分类号：TQ032.4；O643.38；O643.32文献标志码：A文章编号：1000-6613（2020）S1-0153-10
Researchprogressonreactionmechanismandcatalystsforcatalytic
hydrodeoxygenation(HDO)ofbiomassoil
LIANCaixia1，2，LINing1，JIANGWu1，MAHao1，PENGHan1，2
(1CollegeofChemicalEngineering,GuangdongUniversityofPetrochemicalTechnology,Maoming525000,Guangdong,
China;2CollegeofChemicalEngineering,XiangtanUniversity,Xiangtan410001,Hunan,China)
Abstract:Inthispaper,theresearchprogressonthepreparation,catalyticperformanceandreactionmechanismofbiomassoilcatalytichydrodeoxygenationcatalystsinrecentyearsaresummarized.The
生物质油的催化裂解精制
生物质油的催化裂解精制
摘要 对生物质油进行催化裂解精制,对精制后的生物质油、生物质原油及0号柴油的一些物理、化学性质进行对比,为生物质焦油深加工制燃料油提供一定的理论依据。
关键词 生物质油；催化裂解精制；化学成分；物理特性
The study on catalytic cracking of the biomass oil
LiuSheng1，MaQingYuan2
1.ACRE Coking&Refractory Engineering Consulting Corporation, MCC,dalian
116065,China；2. University of Science and Technology Liaoning,Anshan
114051,China
Abstract:After the biomass oil is catalytically cracked,then contrast the physical
and the chemical character of the biomass oil﹑cracking and upgrading oil and the 0#
diesel oil . provide some theory according for the catalytically cracking of the biomass
oil .
Keywords biomass oil; catalytic cracking and upgrading;chemical composition;
physical character
生物质制气是近年来迅速发展且比较可靠的一种生物质能利用技术，它是一种生物质热化学处理技术，可将固体生物质原料转化为高品位的可燃性气体燃料[1,2]。但生物质制气的同时会产生大量焦油，而且多数生物质秸秆制气站对其净化后的焦油都没有做任何处理就直接排放，这样不仅危害了宝贵的土地资源，而且对生态环境及人类也造成不同程度的危害。因此，对其进行催化裂解精制制燃料油加以利用是有一定的社会经济效益的。
生物质快速热解技术及产物提质改性研究进展
第４５卷第６期 ２０１１年１１月 生 物 质 化 学 工 程
Ｂｉｏｍａｓｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｖｏ１．４５ Ｎｏ．６ Ｎｏｖ．２０１１
・综述评论——生物质能源・
生物质快速热解技术及产物提质改性研究进展
徐俊明 ＇ ，戴伟娣 ，一，许玉 ，蒋剑春 ，
（１．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，江苏南京２１００４２； ２．中国林业科学研究院林业新技术研究所，北京１０００９１）
摘要：综述了国内外生物质快速热解技术的研究进展，分析了不同形式的快速热解装置及其优缺点，探讨了生物油在 提质改性方面存在的问题，并提出了生物油精炼的发展方向。 关键词：生物质；快速热解；提质改性；研究进展 中图分类号：ＴＱ３５１；ＴＱ９１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３—５８５４（２０１１）０６—００４３—０６
Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｎ Ｂｉｏｍａｓｓ Ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｉｔｓ Ｕｐｇｒａｄｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ
ＸＵ Ｊｕｎ．ｍｉｎｇ ，ＤＡＩ Ｗｅｉ—ｄｉ ，ＸＵ Ｙｕ Ｉ＿，ＪＩＡＮＧ Ｊｉａｎ－ｃｈｕｎ ＇
（１．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔ￣ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，ＣＡＦ；Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｌａｂ．ｆｏｒ Ｂｉｏｍａｓｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ； Ｋｅｙ ａｎｄ Ｏｐｅｎ Ｌａｂ．ｏｎ Ｆｏｒｅｓｔ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳＦＡ；Ｋｅｙ Ｌａｂ．ｏｆ Ｂｉｏｍａｓｓ Ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌ，Ｊｉａｎｇｓｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｎａｍｉｎｇ ２１００４２，Ｃｈｉｎａ；２．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｎｅｗ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ，ＣＡＦ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００９１，Ｃｈｉｎａ）
生物质热裂解制取液体燃料的实验研究
生物质热裂解制取液体燃料的实验研究
廖艳芬。王树荣，洪军，谷月玲，骆仲泱，岑可法
（浙江大学能源洁净利用与环境教育部重点实验室，浙江杭州３１００２７）
摘要：在对生物质热裂解技术进行系统研究的基础上，率先在国内自行开发研制了以流化床反应器为主体的 可连续运行的生物质热裂解制取液体燃料系统，成功地制取出了产率高达６０％的生物油。同时简要介绍了适 合于生物油分析的ＧＣ．ＭＳ分析方法，得出生物油由于高水分含量和高含氧量需作进一步改性处理后才能投入
实际应用。
关键词：生物质；热裂解；生物油；改性 中图分类号：￥２１６，２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４—３９５０（２（ｘ】２）０３—０００１—０３
Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｂｉｏｍａｓｓ ｆｌａｓｈ ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ ｆｏｒ ｌｉｑｕｉｄ ｆｕｅｌ
ＬＩＡＯ Ｙａｎ－ｆｅｎ；ＷＡＮＧ Ｓｈｕ－ｒｏｎｇ，ＨＯＮＧ Ｊｕｎ，ＧＵ Ｙｕｅ－ｌｉｎｇ，ＬＵＯ Ｚｈｏｎｇ－ｙａｎｇ，ＣＥＮ Ｋｅ－ｆａ
（Ｃｌｅａｎ Ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｅ ｎｅｅｒｉｎｇ Ｋｅｙ ｌａｂ ｏｆ ＭＯＥ Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１００２７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ ｂｅｄ ｆｌａｓｈ ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ ｒｅａｃｔｏｒ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ａｔ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ａｎｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ ｄｅｖｅｌ—
ｏｐｅｄ ｉｎ １９９９．Ａｔ ｏｐｔｉｍｕｍ ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｍａｘｉｍｕｎｌ ｂｉｏ－ｏｉｌ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｕｐ ｔｏ ６０％Ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ＧＣ—ＭＳ ａｎａｌｙ— ｓｉｓ ｏｎ ｂｉｏ—ｏｉｌ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｂｒｉｅｆｌｙ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｗｈｉｃｈ ｐｏｉｎｔｓ ｏｕｔ ｔｈａｔ ｕｐｇｒａｄｉｎｇ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｐ￣ｅｓｓｅｄ ｄｕｅ ｔｏ ｉｔｓ ｈｉｇｈ ｏｘｙｇｅｎ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂｉｏｍａｓｓ；ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ；ｂｉｏ－ｏｉｌ；ｕｐｇｒａｄｅ
生物质热解研究进展(综述)
河北科技师范学院学报第２Ｏ卷第３期，２００６年９月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｌｅｂｅｉ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏ１．２Ｏ Ｎｏ．３ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ２００６
生物质热解研究进展（综述）
王洪志 ，陈攀峰 ，刘 朝 ，罗 军。
（１重庆大学动力工程学院，重庆，４０００４４；２河北科技师范学院机械电子系；３河南省濮阳市农业局）
摘要：从生物质能的转换方式出发，主要介绍了热解反应器、快速热解、催化热解、影响因素、热解产物等研究 现状，：分析了生物质主要成分的热解机理，指出了这些技术中需要解决的问题以及目前的主要研究方向。
关键词：生物质；热解；反应器；催化热解 中图分类号：ＴＫ６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２－７９８３（２００６）０３。００７５。０６
目前人类使用的能源主要有煤、石油、天然气等。这些化石能源不仅储藏量有限，它们的大量燃烧
也给环境带来了严重污染。而生物质能因其自身具有可再生性、低污染性以及高产量性等优点越来越
受到人们的重视。 生物质能的转换方式可归结为物理转变、化学转变和生物转变三种。其中，化学转变主要包括直接
燃烧、液化、气化、热解等四个方面。液化可以制取甲醇、乙醇、液化油等化工产品。气化技术是直接向
生物质通气化剂，生物质在缺氧的条件下转变为小分子可燃气体的过程。生物质热解技术就是在隔绝 或少量供给氧气的条件下，加热分解的过程。根据温度、加热速率、固体停留时间及固体粉碎程度等条
件可分为慢速热解、快速热解和瞬时热解。深入探讨生物质热解技术不仅可以优化能源结构，减少温室
气体排放，．也将为我国经济快速可持续发展做出贡献。
１生物质热解研究现状
１．１热解反应器 反应器是生物质进行热解的重要装置，是目前国内外关注的焦点。国外对反应器的研究主要有美
国、加拿大、芬兰、意大利、英国、瑞典等国。代表性的工艺为Ｔｗｅｎｔｅ，ＧＩＴ，Ｅｎｓｙｎ，ＧＩＥＣ，ＮＲＥＬ，Ｌａｖａｌ
生物质油精制的研究进展
・２８・ 山东化工 ＳＨＡＮＤ０ＮＧ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳＴＲＹ ２０１３年第４２卷
★ 斗 斗 坪 斗ｅ 专论与综述
生物质油精制的研 究进 展
郭银清，廖益强，卢泽湘，孙盈盈，赵莹婷，黄镇永
（福建农林大学材料工程学院，福建福州 ３５０００２）
摘要：生物质油具有含水量高、含氧量高、热值低、黏度大、热不稳定和化学不稳定等特性，在一定程度上影响了其应用，通过精制 可改善其品质，拓展其应用领域。本文综述了生物质油的特性以及生物质油改性精制技术的研究进展，包括乳化、催化裂解、催化 酯化以及加氢脱氧技术，并提出生物质油的应用领域及改性精制方向。 关键词：生物质；生物质油；精制；应用 中图分类号：ＴＱ５１７．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８—０２１Ｘ（２０１３）０９—００２８—０３
Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ Ｂｉｏ—－ｏｉｌ Ｒｅｆｕｔｉｎｇ
ＧＵＯ ｎ—ｑｉｎｇ，ＬＩＡＯ Ｙｉ—ｑｉａｎｇ，ＬＵ Ｚｅ—ｘｉａｎｇ，
ＳＵＮ ， —ｙｉｎｇ，ＺＨＡＯ Ｙｉｎｇ—ｔｉｎｇ，ＨＵＡＮＧ Ｚｈｅｎ一
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｆｕｊｉａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ａｎｄ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｉｓｔｙ，Ｆｕｚｈｏｕ ３５０００２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｉｏ—ｏｉｌ ｐｏｓｓｅｓｓｅｓ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｗｉｔｈ ｈｉＩｇｈ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｃｏｎｔｅｎｔ，ｈｉｇｈ ｏｘｙｇｅｎ ｃｏｎｔｅｎｔ，ｌｏｗ ｃａｌｏｒｉｆｉｃ
ｖａｌｕｅ，ｈｉｇｈ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ，ｔｈｅｒｍａｌ ｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｓｏ ｏｎ．Ｂｉｏｍａｓｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｗａｓ
ｌｉｍｉｔｅｄ ｔｏ ｓｏｍｅ ｅｘｔｅｎｔ，ＳＯ ｉｔｓ ｑｕａｌｉｔｙ ｍｕｓｔ ｂｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｒｅｖｉｅｗ．ｔ｜ｌｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｂｉｏ—ｏｉｌｓ ｗｅｒｅ
生物质能源的利用及研究进展
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生物质能源的利用及研究进展
【摘要】化石能源的日益紧缺及其衍生的环境污染问题越来越严重。生物质能源的开发和应用，因其可再生性和环保性，越来越受到人们的重视。本文首先介绍了生物质能源相关的基础知识，然后综述了生物乙醇与生物柴油的发展情况，并展望了生物质能源的发展趋势。
随着全球经济的发展，人们对能源的依赖程度逐渐增加，需求与日俱增，目前作为能源主要载体的化石燃料面临枯竭，油价飞涨，压力突出。消耗化石能源引起的污染越来越严重，不利于环保要求，必须寻求清洁、安全、可靠、可持续发展的新能源体系，从而保护自然资源和生态环境。生物质能源是可再生能源的重要构成部分，具有产业化和规模化发展趋势，也是传统化石能源的替代品，在未来的能源结构优化中占据重要地位，各国政府无不关注，并积极引导相关专家从事生物质能源新技术的开发研究。
一、 生物质能源
生物质能源是指通过植物光合作用，将太阳能转化为植物体内的化学能。生物质能源作为一种可再生能源，它的开发利用可为解决当前全球变暖、化石能源成本飞涨和环境污染等重大问题提供新的途径。
(一)生物质能源的特点。
1.可再生性。可再生能源，储备多，获取方便，具有天然的自我再生功能，可以保证能源长久持续的使用。
2.环保性。利用生物质能源对降低CO2排放有突出作用，有助于减缓温室效应，并且在转化过程的同时减少硫化物、氮化物和粉尘等的排放。
3.兼容性。可直接使用，也可以利用转化工艺作为二次能源使用。生物质可以通过生物，化学和物理方法转换成生物能源。
4.缺点。生物质分布不集中、单位体积内的能量低、低发热量和种类多而杂等。
(二)生物质能源的主要来源。
目前，主要的生物质能源来源如作物秸秆、林场枝叶废弃物、畜牧粪便等非粮物质。但长久以来，人们对生物质资源中的固体废弃物常用堆肥、填埋、焚烧等方2
式处理，导致废物处理时间久，污染土壤和水资源；虽然焚烧法的热值高，可是成本高，而且易污染大气。因此若是能够高效利用这些废弃物来生产新能源物质可以增加产业利润，还可以解决环境污染的问题。