生物油制备、性质与应用的研究进展

介绍了国内外生物油的发展现状。根据生物油制备原料不同,将其分为植物油、热裂解油和生物柴油等。概括了生物油制备的方法和原理,分析3种生物油的物理化学性质。综述了生物油的主要应用方式,包括食品加工、化工应用和燃烧应用等。最后总结了生物油领域存在的主要问题,并对生物油应用方面的发展方向进行了展望。     

生物质热解制备高品质生物油研究进展

生物质热解制备生物油是能源富集的有效途径,是实现碳闭路循环的重要方式,作为一种环境友好型技术受到广泛关注和研究。然而,生物质热解反应过程复杂,生成的生物油热值低、含氧量高及强酸性等特点,制约了生物油的分离提纯、制备合成气以及燃烧等方面的应用,生物油品质的提升迫在眉睫。本文从生物质三组分、原料预处理、反应参数、催化剂、反应器等方面综述了影响生物油品质的主要因素,分析了生物油的特点,不同预处理下生物质特性的变化与生物油的关系,催化剂参与的热解行为对提升生物油品质的导向作用以及常用生物质热解反应器的特点,并对影响生物油品质的主要因素进行了总结。最后,针对影响制备高品质生物油的诸多因素提出建议,以期为制备高品质生物油提供参考和借鉴。     

提高生物油稳定性的方法

稳定性对生物油的应用十分重要。介绍了导致生物油不稳定的机理和各种提高生物油稳定性的方法,如原料干燥、酸（水）洗脱灰、气体高温过滤、气相催化裂解、添加溶剂和生物油适度加氢等。从这些方法中选择合适的提高生物油稳定性的方案需要从生物油的初始性质、应用范围和处理成本等方面进行综合考虑。     

生物油非催化热转化过程中受热结焦特性研究进展

生物油在受热条件下极易结焦,结焦是影响生物油规模化利用的重要因素之一,因此深入理解生物油受热结焦特性是实现生物油高效热转化利用的基础。本文从生物油热解过程的关键反应参数（温度、升温速率、气氛、压力、灰分）、生物油化学成分、生物油有机组分间交互作用、自由基反应特性等方面综述了生物油受热结焦特性相关研究进展,总结了反应参数对生物油热解结焦反应网络的影响,梳理了生物油各特征组分单独热解结焦及特征组分间交互作用对结焦特性的影响机制,并基于生物油结焦机理和焦炭的物化特性,总结了通过定向调控生物油结焦反应过程,将焦炭作为燃料和炭材料的潜在利用途径。最后,指出了明晰生物油受热结焦机理还需从生物油组分间交互作用机制和自由基反应机理的角度进一步探究。本文为实现生物油高效热转化利用提供了理论参考和借鉴。     

分级冷凝与电捕获器分离精制生物油研究

利用分级冷凝系统及电捕获器分离收集生物油,共得到5种生物油。研究了5种生物油的产率分布及其含水量、热值、黏度、pH等理化特性,分析了生物油的化学组成,考察了化合物在5种生物油中的分布,同时对分级冷凝系统及电捕获器分离生物油的效率作了统计评价。研究表明,电捕获器提高了生物油25.9%的产率,通过分级冷凝系统可以有效地分离脱除生物油中的水分。分级冷凝系统及电捕获器可以完全分离大分子量的酚类、醛酮类物质,但对乙酸等小分子量的物质分离效果不显著。     

生物油水蒸气催化重整制氢研究进展

生物油催化重整制氢是生物质转化为高品位能源的主要发展方向之一,引起了国内外的广泛关注。本文主要介绍了国内外生物油制取氢气的工艺、催化剂制备等技术。作者建议开发生物油流化床催化重整制氢技术和开发高效耐磨催化剂等,从而降低生物油制氢的成本。     

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。     

生物油组分分离与化学品提取的研究进展

生物质在高温无氧条件下热解可以生成富含高附加值化学品和燃油成分的生物油。有效分离技术和高效提取手段的发展是生物油质量提升的关键。基于此,本文在介绍生物油性质与生物质快速热解工艺的同时,对目前国内外的生物油分离技术如蒸馏、液-液萃取、柱色谱、超临界萃取、膜分离等进行了较为详细的分析和评述。常规蒸馏和溶剂萃取等技术,工艺成熟、操作简单,但存在生物油的热敏性差、萃取剂回收难度大和污染严重等问题;分子蒸馏技术分离过程安全环保,但工艺复杂,设备成本高;超临界萃取和膜分离等技术安全环保,技术成熟,具有较大的潜力。文章还综述了目前生物油中具有高附加值的组分和单一化学品的分离提取研究进展,为生物油的有效分离和高效利用提供了理论参考,也为未来生物油分离技术的发展提供了研发方向。     

生物油的精制及其研究进展

生物质是唯一可以转化为液体燃料的、对环境友好的、清洁的可再生资源。通过高压液化或热裂解方法可将生物质制备成类似石油的黏稠状物质-生物油。生物油的高含氧量、低热值和化学不稳定等特性在一定程度上影响了其广泛应用,因此必须对生物油进行精制,以改善生物油的品质。从催化加氢、催化裂解、催化酯化、烯烃改性等方面阐述了生物油的精制技术及其研究进展。     

生物油的成分分析及物性测定

以添加FeCl2的ZnCl2-KCl混合熔盐裂解纤维素和秸秆,制得生物油。采用傅立叶变换红外光谱法和气相色谱-质谱法分析生物油的成分。结果表明,生物油中成分复杂,含有氧元素、多种有机化合物,主要包括酮类、醛类、酚类及羧酸类等。测定了20～80℃生物油的密度和粘度,发现生物油的密度与温度呈较好线性关系,而生物油的粘度均大于水的粘度,且不同熔盐体系对秸秆生物油的粘度无较大影响。     

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。     

生物油电催化加氢提质技术研究进展

生物油是一种可再生的碳中和有机资源,在液体燃料和高值化学品生产中显示出较大的潜力,对其大规模利用有助于实现碳中和目标。生物油因其固有的腐蚀性和化学不稳定性而需要提质以提高其应用价值。电催化加氢能够在常温常压下实现生物油加氢提质,该方法反应条件温和、操作简单、能源效率高,具有碳中和属性,为生物油提质提供了新的选择。综述了近年来生物油电催化加氢的研究进展,分析了不同生物油模型化合物在电催化加氢过程中的作用机理。讨论了真实生物油样品的电催化加氢实例,以证明电催化应用于生物油提质的可行性。最后,针对生物油电催化加氢提质技术面临的困难和挑战,提出了该领域未来的研究方向和重点,并展望了生物油电催化加氢提质工业化应用的前景。     

A review of the current state of biofuels production from lignocellulosic biomass using thermochemical conversion routes

The rapid increase in energy demand, the extensive use of fossil fuels and the urgent need to reduce the carbon dioxide emissions have raised concerns in the transportation sector. Alternate renewable and sustainable sources have become the ultimate solution to overcome the expected depletion of fossil fuels.The conversion of lignocellulosic biomass to liquid(BtL) transportation fuels seems to be a promising path and presents advantages over first generation biofuels and fossil fuels. Therefore, development of BtL systems is critical to increase the potential of this resource in a sustainable and economic way.Conversion of lignocellulosic BtL transportation fuels, such as, gasoline, diesel and jet fuel can be accomplished through various thermochemical processes and processing routes. The major steps for the production of BtL fuels involve feedstock selection, physical pretreatment, production of bio-oil, upgrading of bio-oil to transportation fuels and recovery of value-added products. The present work is aiming to give a comprehensive review of the current process technologies following these major steps and the current scenarios of biomass to liquid facilities for the production of biofuels.     

Ru/C催化作用下生物油在超临界乙醇中的提质

使用了两步加氢-超临界提质以及一步超临界提质两种方法对生物油进行提质,并进行了溶剂回收利用。实验结果表明经过这两种提质方法,生物油的物化性质均得到有效提升,提质后生物油中酸、酮和酚的相对含量明显下降,而醇、醚和酯类等理想产物的相对含量有显著上升。根据每步产物的GC-MS结果,对提质过程中所发生的反应进行了推测。相对于一步法提质所得到生物油,两步提质法所得到的提质生物油中醇和醚类的相对含量略高而酮、酚和酯类的相对含量略低。同时,相比于一步超临界提质,两步加氢-超临界提质过程中乙醇的消耗量有所降低。溶剂的回收利用在降低生物油提质所需要的乙醇含量的同时提高了提质产物中酯类的相对含量,这表明在较低的醇油比条件下超临界提质仍然是一种有效的生物油提质方法。     

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。     

Recent advances in the catalytic hydrodeoxygenation of bio-oil

Owing to the increasing interest in alternative energy, there is a focus on bio-oil production from biomass because it is an abundant and renewable energy source. Among the various kinds of biomass conversion technologies, pyrolysis has been investigated widely to produce bio-oil. However, the direct use of bio-oil is difficult because of its poor quality due to the large amounts of oxygen-containing compounds, such as acids, ketones, and esters. Therefore, an additional suitable upgrading process for bio-oil is required. Hydrodeoxygenation (HDO) is considered effective for the deoxygenation of bio-oil. This paper reviews the recent progress in the catalytic HDO of bio-oil. In addition, the effects of the solvent and catalyst applied to the HDO of bio-oil are reviewed intensively together with a discussion of the deactivation behavior of the catalyst during HDO.     

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。     

生物质快速裂解液化技术的研究进展

综述了生物质能转化的技术途径,生物质热裂解的４种方式,着重介绍了生物质快速裂解直接液化的各种著名工艺和生物质燃料油的特点及其开发和利用。指出了目前生物质裂解技术以及生物质油深加工的难点和发展方向。     

介孔碳材料改性研究进展及在生物油加氢反应中的应用综述

综述了介孔碳材料制备的研究进展,对介孔碳改性方面的研究工作进行了着重的推介。并介绍了在介孔碳研究中,不同的改性方法对介孔碳性能的影响,特别介绍了现阶段以介孔碳为载体的制氢/加氢反应性能的研究。最后对介孔碳在生物油加氢改质的潜在应用和发展方向进行了展望。