固体酸催化剂在生物质液化及生物油改性中的应用

生物质液化是当今研究生物质能源的热点之一。本文详细综述了三大类固体酸催化剂在生物质液化中的应用现状,简单介绍了固体酸催化剂在生物油改性中的研究进展。对固体酸催化剂在生物质液化及生物油改性方面的发展前景进行了展望。     

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。     

环氧生物质油开环催化剂的研究进展

环氧生物质油经醇、酸酐和有机酸等亲核试剂攻击,发生开环反应,制备高性能的生物润滑油。近年来,生物质油环氧化-开环的研究主要集中于分子结构对润滑油性能影响和环氧化催化剂的研发,目前,关于环氧生物质油开环催化剂的综述较少。本文总结了环氧生物质油开环催化剂的研究进展,重点论述了液体酸催化剂、固体酸催化剂、离子液体催化剂等。对现有催化体系进行简要分析,并指出各类催化剂的优点、存在的问题及今后的发展方向。     

生物质溶剂液化及生物油品质提升技术综述

综述了生物质溶剂液化过程中原料、溶剂、催化剂、液固比、温度、反应气氛、压力、反应时间、停留时间、加热速率等因素对液化反应的影响。进一步分析了多种生物油提质改性的方法,主要有催化加氢、催化裂解、催化酯化、添加物质、乳化、重整制氢、萃取等,旨在为生物质液化条件的优化以及生物油的规模化应用提供依据。     

生物质溶剂液化及生物油品质提升技术综述北大核心

综述了生物质溶剂液化过程中原料、溶剂、催化剂、液固比、温度、反应气氛、压力、反应时间、停留时间、加热速率等因素对液化反应的影响。进一步分析了多种生物油提质改性的方法,主要有催化加氢、催化裂解、催化酯化、添加物质、乳化、重整制氢、萃取等,旨在为生物质液化条件的优化以及生物油的规模化应用提供依据。     

木质生物质在不同溶剂作用下的液化反应研究进展

生物质液化技术可将低品位的固体生物质转化成高品位的液体燃料或化学品,是生物质高效利用的主要方式。首先分析了不同生物质组分液化过程中的机理,在此基础上,以木质生物质液化溶剂的选择为出发点,讨论了水、醇类以及混合溶剂作用下的液化反应,同时比较了催化剂对液化过程及产品组成的影响,指出醇类溶剂液化在液化油产品质量、液化过程分子结构的调控方面具有较大的优势,在高品质液化油、燃油添加剂合成等方面具有较高的应用前景。     

水热催化液化制备生物油研究

生物质水热液化技术是最具有发展前景的生物质液化技术之一,可以将生物质直接转化为高品位气态、液态和固态产物。生物质液化过程中催化剂可以适度地降低反应温度和反应压力,加快反应速率,增加液化油的生成量,并且具有改变产物组成从而抑制焦炭的形成、提高液化油的品质等功效,本文主要对近年来水热液化制备生物油过程中各类催化剂进行了综述,着重介绍了均相催化与非均相催化对生物油性质的影响及使用情况并探讨了其催化机理,指出研究催化剂对水热液化具有重要的意义。     

木质纤维水热液化研究进展

水热液化是木质纤维生物质的热转化方法之一,其因以水作为溶剂被认为是环境友好型技术。本文综述了木质纤维生物质水热液化的研究进展,对木质纤维生物质的水热液化产物分析策略进行概述。分析了纤维素、半纤维素和木质素等木质纤维生物质组分的水热液化机理以及水热液化产物组成和分布。讨论了反应温度、反应时间、催化剂和助溶剂等对木质纤维水热液化的影响,重点介绍了生物油、不凝性气体和固体残渣等液化产物的表征手段。最后对未来木质纤维水热液化发展方向提出了建议。     

高分散度固体酸催化剂的液化试验研究

研制的高分散度固体酸催化剂应用于神华上湾3层煤液化试验。物料平衡在102％－106％,灰平衡在80％－82％。1^#催化剂具有很高的催化活性和选择性,获得了接近高限油收率的试验油收率。酸强度很高的Broensted酸性中心数量是显著提高液化油收率的主要固体酸。高压釜液化试验的物理升温阶段与物理－化学升温阶段分界点对应的温度,就是加氢液化反应的起始温度,首次建立了通过确定加氢液化反应起始温度来识别催化剂活性的试验方法。     

生物质加压液化制备生物油研究进展

回顾了生物质加压液化技术的发展历程,对生物质加压液化的反应机理进行了分析,分别探讨了生物质原料、液化溶剂、催化剂、液化气氛、液化温度、压力及反应时间对液化效果的影响。分析了目前液化生物油提质精炼的研究进展,指出在这方面的研究需进一步加深,为以后的工业化生产积累经验。     

Recent advances in the catalytic pyrolysis of biomass

Biomass is considered as a renewable and alternative resource for the production of fuels and chemicals, since it is the only carbon and hydrogen containing resource that we can find in the world except for fossil resources, capable of being converted to hydrocarbons. The pyrolytic liquefaction of biomass is a promising way to convert biomass to useful products. This paper briefly surveys the present status of the direct catalytic pyrolysis for the liquefaction of biomass. The direct use of catalysts could decrease the pyrolysis temperature, increase the conversion of biomass and the yield of bio-oil, and change the distribution of the pyrolytic liquid products then improve the quality of the bio-oil obtained. The fact that biomass is in solid state present great challenges for its conversion and for the effective use of catalysts due to the bad heat transfer characteristics and bad mass transfer properties. These barriers appeal for the development of a new catalyst and new catalytic process as well as the integration of both. Process design and process intensification are of significant importance in the catalytic conversion of biomass.     

生物油提质用催化剂研究进展

文章综述了生物油提质中的催化剂应用情况,包括第VIII族元素催化剂、裂解催化剂、固体酸碱催化剂。阐述了催化剂应用中的问题,最后就其发展和前景进行了展望和评述。     

生物质转化及生物质油精制的研究进展

目前,生物质热解和生物质液化是两种有效的生物质转化技术,其转化所得生物质油有望替代化石燃料。但是生物质油的高含氧量、低热值和化学不稳定性影响其广泛应用,对生物质油进行精制以改善生物质油品质,是当前研究的热点。介绍了生物质常用的转化技术——生物质热解和生物质液化,并比较了这两种工艺所得生物质油的特性,评述了油品精制工艺,为生物质油利用提供参考。     

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。     

生物油金属水热原位加氢提质技术研究进展

水热液化技术可以将秸秆等木质纤维素类生物质转化为生物油,生物油提质可制备液体燃料和高附加值化学品。但生物油成分复杂,研发适宜的提质方法与工艺是当前的热点。金属水热原位加氢提质是一种新兴生物油提质技术,具有原料适应性广、成本低和效率高等优势,受到国内外广泛关注。本文从木质纤维素类生物质水热加氢提质原理、金属水热原位加氢最新研究进展及相关数值模拟方法三方面进行了综述,在此基础上指出目前该技术存在的主要问题,并指明未来研究方向。目前金属水热原位加氢提质过程活性氢和氢气作用机制尚不明晰;明确加氢催化剂与金属/金属氧化物的相互作用是制备高效加氢催化剂的关键;集总动力学和分子模拟等方法是金属水热原位加氢提质技术在理论计算领域未来的发展方向,有待进行深入研究。     

生物质能高效利用研究进展

综述了近年来国内外生物质高效利用的技术进展,分别对生物质气化制富氢燃气和生物质液化制生物油的最新研究进行介绍。分析了对生物质气化、液化反应过程和收率及产品组成的主要影响因素。展望了生物质能未来的发展趋势,并指出生物质高效利用技术具有广阔的发展前景。     

生物质液化及提质改性研究进展

综述了近年来国内外生物质热化学转化技术的研究状况。介绍了生物质液化技术现状及生物质油精制提炼方法,包括苯酚液化、多元醇液化、弗托合成、催化加氢、催化裂解、催化酯化等。指出了现存问题和未来发展方向。