生物油的组成和提质研究的进展

生物油即生物质裂解油,具有原料充足、可再生、价格低廉、提质后作为液体燃料利用热值高和污染较小等优点,因而生物油提质技术成为能源化工领域研究的热点之一。了解生物油的组成可以提供生物油提质的重要信息。评述了生物油的组成和提质研究的进展,总结了存在的问题,预测了今后的发展方向。     

生物质催化热解制油及油品改性提质研究进展

基于国家碳中和背景，生物质作为一种重要的可再生资源，其有效利用至关重要。生物质热解制油具有规模化潜力，成为目前生物质利用的主要方式。生物质热解技术按照液化方式不同分为直接液化和间接液化，但生物质直接液化所得生物油组分不稳定，间接液化所得生物油品质取决于反应器型式、反应温度及催化剂类型等，不同制备方法的生物油品质差别较大，生物油改性提质成为其实际应用的必要条件。归纳比较了生物质热解过程中提高生物油品质的催化剂类型，着重综述了原生物油分离为轻质组分和重质组分后分别改性提质的技术路线，可转化为燃气、燃油甚至化学品，实现生物油的高值化。针对轻质油组分的改性方法有水蒸气重整制氢、催化裂解、加氢脱氧、催化酯化等，催化剂类型以分子筛及贵金属为主；而重质油组分水含量低、黏性大，相关提质研究较少，目前报道以加氢、裂化、酯化、添加溶剂、气化为主。生物油提质改性方法中，催化剂、氢源、耗能是限制其规模化、工业化应用的主要原因，降低催化剂成本及提高催化剂寿命、减少氢源使用或利用低成本氢源、简化工艺及降低反应温度是生物油提质技术发展方向。     

生物质能源转化技术与应用(Ⅲ)——生物质热解液体燃料油制备和精制技术

生物质能源是唯一可再生、可替代化石能源转化成气态、液态和固态燃料以及其它化工原料或者产品的碳资源。随着化石资源的枯竭和人类对全球性环境问题的关注,生物质能源替代化石能源利用的研究和开发,已成为国内外众多学者研究和关注的热点。本系列讲座主要讲述以生物质资源为主要原料,通过不同途径转化为洁净的、高品位的气体、液体或固体燃料。本讲主要综述了生物质高压液化、快速热解液化制备液体燃料油技术现状、工艺及设备,并在总结生物质热解液体燃料油特性的基础上,总结了生物热解液体燃料油的物理法精制技术(包括脱水、添加溶剂和乳化)和化学法精制技术(包括催化加氢、催化裂解、催化酯化、水蒸气重整)的研究现状,并对其精制机理、优缺点进行了分析。随着制备和精制技术的深入研究,生物质热解液体燃料油可望替代汽油、柴油等化石燃料而越来越受到人们的关注。     

生物质的微波热解技术研究进展

生物能源化转化技术是当今能源领域的热点之一,生物质微波热裂解技术被广泛认为是该领域中具有超强的发展前景技术。从生物质微波热解制油、生物质微波热解制取生物炭、生物质微波热解制取合成气以及生物质微波热解多联产技术等几个方向总结了国内外生物质微波热解技术的研究现状和趋势,最后提出了生物质微波热解技术的几点建议。     

生物质的微波热解技术研究进展

生物能源化转化技术是当今能源领域的热点之一,生物质微波热裂解技术被广泛认为是该领域中具有超强的发展前景技术。从生物质微波热解制油、生物质微波热解制取生物炭、生物质微波热解制取合成气以及生物质微波热解多联产技术等几个方向总结了国内外生物质微波热解技术的研究现状和趋势,最后提出了生物质微波热解技术的几点建议。     

生物质转化利用技术的研究进展

生物质能源和石油替代产品的研究、开发和应用,是保障能源供应、减少对化石能源的依赖、解决未来能源问题的有效途径。综述了目前国内外生物质能的转化利用技术,主要包括直接燃烧技术、生化转化技术(发酵和厌氧性消化)、热化学转化技术(气化、热解)、液化技术、致密成型技术、超临界流体转化技术等;介绍了生物质转化技术的应用,包括生物质气化发电、气化制氢、热裂解制氢、发酵法生产燃料乙醇、热裂解制生物油、固化成型制固态燃料、堆肥发酵制肥料、厌氧性消化生产沼气、催化裂解生产生物燃料等。对未来的生物质能利用技术的发展进行了展望。     

生物质焦油改性提质制取燃料油的研究进展

介绍了生物质焦油改性提质制取燃料油的研究进展,对催化裂解、乳化调和、加氢脱氧、水蒸气重整和超临界流体提质等常见的生物油改性提质技术进行了总结。基于生物质焦油和煤焦油的异同点,提出将两者混合在超临界汽油条件下加氢裂解,制高品位燃料油的思路。通过生物质焦油改性提质,将其与煤焦油共同深加工或加氢转化,在解决生物质焦油加工工艺的同时,一定程度上可以使煤焦油的加工转化变得绿色环保。     

生物质热解油精制改性用固体酸催化剂研究进展

综述了近年来生物质热解油的精制改性中所用固体酸催化剂,包括SO42－/MxOy以及分子筛两大类,对其应用范围以及优缺点进行了分析比较。指出目前以固体酸为催化剂的生物质热解油提质方法主要是催化裂解和催化酯化。根据生物油中化学组成的特点,将极性基团（羧基、醛基）转化为稳定的非极性基团（酯基、缩醛）的化学改性方法是生物油改性具有潜力的发展方向。     

生物原油化学法精炼生物质油技术综述

生物质快速热解制取的生物原油,经过精制提质,具有柴油或汽油的特点,可用于车用燃料。生物原油制取技术发展较快,技术较可控,但其精制提质过程复杂,需要突破的技术障碍明显。本文对国内外的生物原油精制提质研究进展与技术发展进行了系统的综述,认为生物油水相制氢和油相制油的技术路线更具发展前景,并提出了生物原油分级利用的建议。     

生物质热化学转化提质及其催化剂研究进展

生物质通过热化学转化制备高品质生物油和高附加值精细化工品是未来工业发展的重要方向，是解决能源短缺、实现碳的闭路循环的有效方式，如何提升生物质热化学转化品质和效率是目前学术界和工业界关注的热点。本文介绍了不同技术路径下的生物质热化学转化研究进展，重点阐述了催化热解、水热催化、化学链转化三种方式的反应机理及其催化剂类型，讨论了生物质热化学转化提质策略。最后，针对生物质热化学转化目前尚存在的问题提出建议，期望为生物质高值化利用提供参考和借鉴。     

生物质热解研究进展

当今社会面临着能源短缺和环境破坏日益严重等问题,生物质能源作为可再生绿色能源,大量开发利用对于工业和社会生活中具有重要的意义。生物质热解技术是将生物质转化成生物质能的有效可行方法之一。为实现生物质能源工业化、规模化生产,必须要完善热解反应技术及其核心热解反应器装置。在分析了生物质热解机理的基础上,着重介绍了热解反应器的类型以及其特点。     

生物质微波热解产生物油的影响因素研究进展

生物质作为可再生资源具有低成本、分布广泛且易得等优点，生物质能的开发利用可有效缓解能源压力，减少环境污染。微波热解技术是生产燃料油和高附加值化学品的有效方法之一，与传统的热解相比，微波热解具有加热速率快、均匀性好、选择性加热、节能与易于控制等优点。在简单分析微波热解产物分布的基础上，详细综述了近年来微波热解生物油产率的影响因素，主要包括热解温度、功率、吸波剂、催化剂、原料预处理、加热时间、原料性质和物料尺寸等因素；最后，总结和展望了微波技术在生物质催化热解制备生物油领域应用中存在的问题、解决途径和发展前景。     

生物油的特性及其应用研究进展

生物质是新型的可再生能源,将生物质热解生成生物油,不仅便于运输和储存,而且还可以作为生产化工产品的原料。本文讨论了生物油的物理化学性质及组成成分,概述了近年来生物油的利用和改性技术;提出了生物油研究的主要问题和未来发展方向;作者认为,反应机理的研究、催化剂的开发、能源利用与提取有价值的化工产品相结合是生物油改性技术研究的主要方向。     

生物质热解反应装置研究现状及展望

生物质热解是实现生物质能源化利用的重要途径,对解决日益严重的能源问题有着重要意义。着重介绍了几种典型的生物质热解反应器的研究现状,并列举了近期开发出的几种新型热解反应装置,总结了不同种类的热解反应器的工作原理及各自优缺点和适用情况。对催化热解和生物质原料预处理及反应器进行了综述,指出开发新型高效、高活性热解催化剂和加大对原料预处理技术的基础理论探索力度是未来生物质热解研究的发展方向。     

生物质油与蜡油在FCC装置共炼的多目标优化

生物燃料作为一种可部分代替化石燃料的潜在能源具有绿色、可再生、无硫等优势，但其生产成本一般较高。生物质油与蜡油在催化裂化装置中的共炼通过利用炼厂已有设备可有效降低生物炼厂的投资费用进而降低生物燃料的生产成本。为同时降低共炼过程的经济费用和环境影响以筛选最优的生物质原料和生物质油制备技术，采用Eco-indicator 99方法量化共炼过程的环境影响，提出了针对该过程的多目标优化模型。结果表明：无论是降低经济费用还是减少环境影响，采用催化热解技术制备生物质油优于快速热解；不同目标下所获得的最优生物质原料不同；生物质原料在费用和环境影响中占比最大。因此，在对共炼过程进行优化时，需要考虑过程对环境的影响，而降低生物质原料的消耗对共炼过程费用和环境影响的降低最为有效。     

Production of high grade fuels and chemicals from catalytic pyrolysis of biomass

The potential offered by biomass and solid wastes for solving some of the world's energy problems is widely recognised. The energy in biomass may be realised either by direct use as in combustion, or by upgrading into a more valuable and usable fuel such as fuel gas, fuel oil, transport fuel or higher value products for the chemical industry. This paper is concerned with conversion and upgrading by pyrolysis and briefly describes the technologies of fast pyrolysis with particular reference to the use of catalysts in chemicals production and the use of catalytic processes in upgrading the primary pyrolysis products to higher quality and higher value fuels and chemicals. There are natural catalysts in biomass which substantially influence the production of high yielding chemicals. Removal or reinforcement of these catalysts has a dramatic effect on product yield and composition. The pyrolysis vapours can be catalytically cracked over zeolites to give aromatics and other hydrocarbon products which can be further converted into gasoline and diesel and the condensed liquid can be hydrotreated to a naphtha like product also for upgrading into transport fuels. There is, however, considerable uncertainty over the ability of the upgrading technology to be scaled up to commercial feasibility most notably in terms of catalyst performance and life. Considerably more research and development is needed to develop and prove suitable catalyst systems. There is also considerable uncertainty over the cost of upgrading in terms of capital costs, operating costs and performance and some preliminary estimates are included.     

生物质炭化热解气催化重整制取费-托合成气研究进展

生物质热解气是一种高热值的可燃气体,具有重要的开发利用价值,但由于其复杂的组分,多焦油和CO₂、CH₄等成分对热解气化过程以及相关的设备都有较大的危害,而冷凝下来形成的黏稠液体易造成管道堵塞,直接燃用产生的炭黑会造成环境污染,成为制约热解气进一步开发利用的主要因素。本文分析了热解气催化重整制取费-托合成气的可行性,分别介绍了连续和分段式热解-催化重整设备,镍基、钙基、铁基、碱金属类、生物炭等催化剂,以及热解气分离提纯技术等方面的研究现状,分析了目前热解气制取费-托合成气研究中存在的催化重整设备规格不统一、缺乏相关的行业标准、不同催化剂与催化剂助剂的催化重整效果、机理尚不明确等问题,并提出了采用分段式热解-催化重整设备,并以炭化产品生物炭作为催化重整催化剂的未来研究方向,开辟了生物质炭化热解气开发利用的新途径。     

生物质热解利用中主要催化剂的研究进展

催化热解目前逐渐成为生物质转化利用技术的主要研究方向,相比常规热解,催化热解可以对生物油进行有效提质并且定向产生高值化产品。本文通过对近年来新兴的催化剂进行综述,包括分子筛类催化剂（ZSM-5、HZSM-5、USY等）、炭基催化剂、金属氧化物、白云石、整体式催化剂等,了解了目前生物质热解利用中催化剂领域内的最新研究进展。文中指出,良好的催化剂是保证反应顺利进行的关键,不同催化剂定向产生的高值化产品也有所不同,因此催化剂的正确选择对于生物油的提质起着重大作用。根据目前领域内所研究内容,本文还对各类催化剂的优缺点、产物特性进行了详细比较,并针对该技术现有问题提出了部分建议并进行展望,为以后生物质热解领域催化剂的研究提供了重要的理论依据。     

生物质双级催化热解制备燃料化学品的研究进展

生物质热解所得目标产物生物油因高含氧量、组分复杂等问题难以直接应用,通过使用适宜的催化剂升级热解蒸气可实现生物油的脱氧提质。本文基于前人研究,首先总结了生物质催化热解中金属氧化物和分子筛催化剂的结构特点、催化原理与催化效果。然后详细介绍了微介孔复合型、金属氧化物/ZSM-5复合型双级催化体系的构建原理、催化模式及其对于生物质催化热解产物分布规律产生的影响,并说明了双级催化体系的可行性与实用性;同时概述了影响生物质催化热解的其他因素,包括原料特性、工艺参数、操作模式等。最后针对目前双级催化热解研究与发展中存在的问题,对进行双级催化模式的比较研究、改进催化体系以降低生产成本、发掘双级催化剂的多种使用价值等方向提出了展望。