生物质热解油的性质和精制

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生物质热解油的精制方法研究进展

ｆｏｒＢｉｏｍａｓｓＣｈｅｍｉｃａｌＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ；ＫｅｙａｎｄＯｐｅｎＬａｂ．ｏｆＦｏｒｅｓｔＣｈｅｍｉｃｌａＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳＦＡ，
・
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，江苏南京２１００４２）
中图分类号：ＴＱ３５１文献标识码：Ａ文章编号：１６７３～５８５４（２０１３）０６—００２１ — ０６
ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｏｎＵｐｒａｇｄｉｎｇｏｆＢｉｏ一０ｉｌ
ｓｅｖｅｒａｌｉｍｐｏｒｔａｎｔｐｒｏｃｅｓｓｅｓｓｕｃｈａｓｃａｔａｌｙｔｉｃｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ，ｃａｔａｌｙｔｉｃｐｙｒｏｌｙｓｉｓ，ｃａｔｌｙａｔｉｃｅｓｔｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｓｔｅａｍｒｅｆｏｒｍｉｎｇａｎｄｅｍｕｌｓｉｉｆｃａｔｉｏｎａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｍａｉｎｐｒｏｂｌｅｍｓａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｅｎｄｅｎｃｙｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｉｏｍａｓｓ；ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ；ｕｐｇｒａｄｉｎｇ；ｂｉｏ — ｏｉｌ

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。

生物质成型燃料热解焦油性能及成分研究

生物质成型燃料热解焦油性能及成分研究生物质成型燃料是以植物纤维或农林业加工废弃物为主要原料经过蒸汽压缩制成的燃料。

由于可再生性、低价性和清洁性，使得它作为替代燃料已经被广泛地推广应用。

但是燃烧效率差，排放污染物较高等问题限制了其在民用领域的大规模应用。

因此，对燃料的改性和利用技术进行深入研究十分必要。

本文首先介绍了改性研究现状，然后结合相关理论和试验，对生物质成型燃料热解产物焦油的化学组成、形成机理和动力学特性进行了研究，以期探索适合生物质成型燃料燃烧的热解燃料，为提高热解燃料的燃烧性能和环境友好型发电奠定基础。

1、实验材料与方法（ 1）实验材料：生物质原料（来源于安徽理工大学生物质热能研究所）、三木催化剂、水分、压缩空气、仪器设备等。

（ 2）试验方法：将生物质原料进行预处理，烘干；然后送入三木催化剂中进行常温热解，经高温分解，残留焦油收集，分析其化学组成、形成机理和动力学特性。

2、结果与讨论2.1热解物性能2.1.1原料粒度（粒径分布）从生物质原料中筛选出的8种原料的热解性能见表1。

通过对这些原料进行低温热解试验和高温热解试验，得到最佳热解温度范围为600～700 ℃，其中热解最高温度为700 ℃。

2.1.2化学成分分析根据生物质成型燃料的原料类型，采用常规GC— MS进行了化学成分分析。

表明8种原料均含有微量元素、氨基酸、杂环化合物、醇类、酚类、苯类、烃类、酯类、烷烃类等元素，没有游离水分、氢气和二氧化碳存在，且原料不存在异味。

其中原料经100 ℃高温热解可得到两个产物，分别为气态产物为甲烷、丙烯和丁烯；液态产物为甲醇、乙醇、二甲醚和二氧化碳。

2.1.3热解温度随热解温度的升高，原料焦油产率增加，其中原料400 ℃热解产率达到最高值，而最佳热解温度为600 ℃。

2.2热解焦油组成分析（ 1）化学组成分析根据不同热解条件下原料焦油中的微量元素、游离水分、氢气、甲烷、丙烯、丁烯、二甲醚、二氧化碳、乙醇、乙酸乙酯、苯类、苯酚类、醇类、杂环化合物、酚类、醚类等化合物含量见表2。

生物质热解油提质的研究概况

22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。

生物质热解燃料油

生物质热解燃料油制备和精制技术摘要：能源问题在世界经济中具有战略意义。

据预测，地球上可利用的石油将在今后几十年内耗竭，从长远看液体燃料短缺仍将是困扰人类发展的大问题。

在此背景下，生物质能作为唯一可转化为液体燃料的可再生资源，正日益受到重视。

由生物质转化而来的燃料比较干净，有利于环境保护。

同时使用这类燃料也有助于减少温室气体的排放。

实际上这也是很多发达国家开发生物质能的主要动力。

生物质能是通过光合作用以生物形态储存的太阳能，可作为能源利用的生物质包括林产品下脚料，薪柴，农作物秸秆及城市垃圾中的生物质废弃物等。

目前生物质的直接燃烧已不能满足人们对能量的需求，由生物质直接液化制取燃料油将是下世纪有发展潜力的技术，它主要包括生物质的裂解和高压液化两类。

此外还可将生物质气化后再由气体产品生产液体燃料，也可将生物质水解后发酵制燃料酒精。

关键词：生物质废弃物热解燃料油制备精制技术可再生一、生物质燃料油的制备1. 生物质裂解制燃料油裂解是在无氧或缺氧条件下，利用热能切断生物质大分子中的化学键，使之转变为低分子物质的过程。

裂解中生物质中的碳氢化合物都可转化为能源形式。

和焚烧相比，热解温度相对较低，处理装置较小，便于造在原料产地附近。

生物废弃物的热解是复杂的化学过程，包含分子键断裂，异构化和小分子的聚合等反应。

通过控制反应条件（主要是加热速率，反应气氛，最终温度和反应时间），可得不同的产物分布。

据试验，中等温度（500－600℃）下的快速裂解有利与生产液体产品，其收率可达80％。

裂解中产生的少量中热值气体可用作系统内部的热源，气体中氮氧化合物的浓度很低，无污染问题。

国际上近来很重视这类技术，除了从能源利用考虑外，还因生物油含有较多的醇类化合物，作汽车用油时不必为提高辛烷值而外加添加剂。

其油品基本上不含硫，氮和金属成分，可看作绿色燃料，对环境影响小。

1.1 裂解工艺国外已发展了多种生物质裂解技术，以达到最大限度地增加液体产品收率的目的。

生物质成型燃料热解焦油性能及成分研究

生物质成型燃料热解焦油性能及成分研究随着石油资源的日趋枯竭，为满足人类能源需求，各国正努力研发替代石油的清洁能源。

生物质成型燃料（Pellet）作为绿色可再生能源之一，被广泛应用于各类燃料热电联产等能源领域。

生物质成型燃料热解反应产物，尤其是焦油，具有较高的热值，可用于锅炉燃烧提供热能，也可作为原料的制备燃料乳化油或其他润滑油。

因此，分析生物质成型燃料热解焦油的性能及成分，对深入研究其利用价值及优化燃料配方有重要意义。

生物质成型燃料热解焦油是热解生物质成型燃料得到的一种黑色液体，其成分主要包括甲烷，乙烷，丙烷，烷烃，芳香烃，烯烃等碳氢化合物，具有极高的可燃性、热值高、芳香性强等特点。

同时，生物质成型燃料热解焦油中也含有一定量的低分子量的气态有机酸，如羧酸、羰基化合物、甲醛、甲醇等。

生物质成型燃料热解焦油可以由涤纶布过滤得到，也可以在室温下蒸馏，然后收集汽化物。

生物质成型燃料热解焦油的热值一般在4548MJ/ kg之间，而普通煤烟煤的热值仅为26MJ/ kg，可见其热值明显高于普通煤烟煤。

由于生物质成型燃料焦油的比重大，通常达到1.15~1.20g/ml，有利于燃烧及热性能的提高。

生物质成型燃料焦油的酸值平均为0.5mgKOH/g，显示其硫化物含量低，对环境无污染，更易受技术转化。

另外，生物质成型燃料热解焦油具有较高的抗氧化能力和良好的抗老化性能，可以有效防止油品的酸败和氧化反应，使润滑油具有长期稳定的性能。

生物质成型燃料热解焦油在热解压力、热解温度以及原料配比等因素的影响下，其产量会有一定的变化。

在较高的压力和温度条件下，焦油的产量也会有所提高，而原料的配比也会影响焦油的产量，需要进行合理的配比，以获得较高的焦油产量。

由于生物质成型燃料热解焦油具有良好的热值、可燃性强、芳香性高以及对环境无污染等特点，它在许多领域都有重要的应用意义。

焦油可以作为发电煤炉的燃料，也可作为原料用于制备燃料乳化油和其他各种润滑油。

生物质热解与热解油精制

以生存的重要能源来源，仅次于煤、油和天然气而石
居于世界能源消费总量的第四位。在世界能耗中，生物质能约占１％，发展中国家平均占３％，中很４在５其多国家总能源的９％以上由生物质提供＿生物质分ＯｌＪ。
布广泛，优点是挥发分高、分低、和氮含量低、其灰硫
燃烧时对环境污染小。开发利用生物质的途径主要有热化学法、生物
化学法、化学法和机械萃取法等。生物质的热化学转
化技术已经成为世界各国开发利用生物质的重点研究方向。在生物质热化学转化方式中热解是最重要的方法。热解与其他热化学方法相比优势在于：中在温和常压下生产。艺简单。工成本低，置容易小型装化。主要产品的比例可以通过控制反应参数（如温
热解是生物质最重要的热化学转化方式，包括慢速热解和快速热解，后者是目前研究的重点，主要得到生物油产品。本文中介绍了热解原理和原料性质、度、热速率、留时间及矿物质对热解的影响，温加停综述了热解反应器的性能．重点介绍了循环流化床和自由落下床两种并反应器．讨论了热解催化剂和热解油精制方式（包括催化加氢和催化裂解）最后预测了生物质热解研究的发展趋势。，关键词：物质；解；生热生物油；精制中图分类号：ＫＱ８Ｔ６．１文献标识码：Ａ ห้องสมุดไป่ตู้

生物质成型燃料热解焦油性能及成分研究

生物质成型燃料热解焦油性能及成分研究燃料由于其广泛的应用，成为当今发展迅速的新领域之一。

特别是生物质燃料作为绿色燃料，具有可再生性、廉价、高效储能等优点，越来越受到关注和重视。

然而，真正实现生物质燃料的替代传统燃料，尚需要改进生物质燃料的性能。

因此，研究生物质成型燃料的热解焦油性能研究，具有极其重要的理论意义和实际价值。

生物质成型燃料热解焦油的主要性能有烘箱质量损失率、最大热值、灰份、灰块、气体组成、焦油值等等。

其中，烘箱质量损失率反映出生物质成型燃料的热解能力；最大热值可以反映出生物质燃料的热能性；灰份和灰块可以表示生物质燃料的燃烧温度、反应程度以及温度对其影响；气体组成可以反映出生物质燃料的燃烧和气化特性；焦油值可以反映出生物质燃料最终产生的烟气及燃烧效率。

研究表明，生物质成型燃料的主要有机成分是脂肪酸、糖、蒽醌类和芳香族等，分子量分布范围也比较广泛。

然而，生物质燃料的碳烷链长度和含氧羰基比较少，可能是特定组成元素表现出的双宁烃特性，从而影响生物质燃料分解反应的有机组成物形成。

此外，生物质燃料的组成成分的分布也可能影响其热解焦油的性能。

具体来说，氨基和磷酸盐的含量对烘箱质量损失率和最大热值的影响更为明显；芳香族的含量可能影响灰份、灰块大小、热值方面的性能；水含量和硫酸盐的存在可能影响焦油值等。

因此，生物质燃料热解焦油性能与其有机组成物质结合度息息相关，需要通过改变其成分，优化生物质燃料的热解性能，从而推动其大规模应用。

综上所述，生物质成型燃料的热解焦油性能及成分的研究，对深入了解改进生物质燃料具有重大意义。

在未来的研究中，应继续深入分析生物质燃料焦油中的成分，探究其成分特点和热解性能之间的联系，从而为优化生物质燃料性能提供重要的科学依据。

生物油精制改性技术研究进展

ＮｉＭｏ＂Ａ１ — ／／一ｚＯｓ为催化剂，５０下采用低压０℃ （．ＭＰ）＋高压（Ｏａ，在这个过程中生物质油的氧２５ａ１ＭＰ）含量从２减少到１，采用两段催化加氢比传统催化加ＯＯ
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
２ｌＯ１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）１０２
－
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

生物质成型燃料热解焦油性能及成分研究

生物质成型燃料热解焦油性能及成分研究随着我国经济的飞速发展和人们生活水平的提高，我国大气污染日益严重，环境保护问题逐渐成为了各级政府的关注点。

对此，节能减排已然成为了全球共同面临的课题，对于我国来说，燃料结构调整和燃料升级换代更是迫在眉睫，这就使得生物质能源的开发和利用成为一项极具战略意义的工作。

目前，生物质能源包括农林业有机废弃物(如秸秆、树叶、甘蔗渣等)和农业副产品(如棉籽壳、稻糠、麦麸、花生饼、菜籽饼等)、城市有机废弃物(如果壳、锯末等)以及海洋能资源等。

生物质成型燃料是指将农作物、林业、废弃植物等通过工业化加工转化为可燃料的固体状态的原料，如稻草、玉米芯、木屑、锯末、杂草、木粉、植物秸秆等。

与传统化石燃料相比，生物质成型燃料具有明显优势： 1)环保性能好生物质成型燃料的主要原材料是木质纤维素和植物残体等，其主要成分是纤维素、半纤维素、木质素等，都是天然的可再生资源。

它们燃烧后不含硫磷，且无灰尘，不会造成空气污染，是一种绿色清洁的能源。

同时，还可促进植被生长，增加土壤有机质，改善农业生态环境。

焦油含量也是评价生物质成型燃料品质的一个重要因素。

根据我国现行的标准，生物质成型燃料中的焦油含量应低于10％。

若焦油含量过高，会导致下游产品质量降低。

如酚的含量高，会造成下游产品精制困难;还可能引起设备腐蚀等问题。

2)稳定性和热稳定性根据生物质成型燃料的燃烧特性，我们选择稳定性较好的生物质成型燃料。

目前生物质成型燃料主要包括木屑颗粒燃料、锯末颗粒燃料、甘蔗渣颗粒燃料、树枝颗粒燃料、松木颗粒燃料等，而这些生物质成型燃料在燃烧时易发生变形、结焦和燃尽困难等问题，因此在锅炉中存在安全隐患。

针对这些问题，我们需要采取合理的防治措施。

在生物质成型燃料的研究中，炭材料的热分解动力学及影响因素是一个热点问题。

生物质热解油的精制技术总结

生物质热解油的精制技术总结1 生物质热解油的组成热解油是生物质在无氧或缺氧条件下热解所产生的液体燃料。

研究表明，热解油的组成和性质不仅与热解条件相关，而且与热解原料的种类密切相关。

本文所选用的生物质为土霉素菌丝体。

生物质热解油既可以精制后独立使用，也可以与传统燃料混合使用[5]。

不管如何利用，其前提都需要进行生物油的组成和性质研究。

1.1 生物质热解油的分析方法目前，对生物质热解油组成进行分析的方法主要有GC，TG，GC-MS，GPC，HPLC，CNMR，HNMR，FTIR和CE等。

热解油中的沥青质通过n -正己烷沉淀，可溶组分通过柱层析分别用正己烷、甲苯和甲醇可以转化为脂肪族、芳香族的和极性组分。

芳香组分和极性组分可以利用红外吸收光谱法分析，通过气相色谱配合火焰离子检测器，可以分析不同沸点的脂肪组分[6]。

GC-MS被证明是研究不同气氛下热解产物的一种较好的工具[7]。

1.2 生物质热解油的化学组成生物热解油是含氧量极高的复杂混合物，几乎包括所有的含氧有机物，如醚、酯、醛、酮、酚、酸、醇以及可提取的多官能团萜烯等[8]。

2 生物质热解油的改性由于生物油氧化性较强，与传统燃料油相比，在物理、化学性质上不够稳定，且粘稠、具有腐蚀性，蒸馏加工过程中对温度的敏感性和不挥发性很高，长时间贮存会发生相分离或沉淀等现象。

因此，生物油不能直接用于现有的动力设备，必须降低O、调整C和H比例，经过改性和精制后才能够使用。

作为石油替代品，还需要馏分分割，根据不同馏分的性质加以利用。

目前的改性主要是将氧以HO和CO的形式除去。

2.1 催化加氢处理在高压10～20MPa以及氢气和供氢溶剂存在的条件下，进行催化加氢。

在填充床上使用NiMo硫化物催化剂，在140～280℃与15MPa条件下加氢处理生物油，可以得到72%的改良油[9]。

催化加氢的关键在于催化剂的选择，传统的催化剂存在着寿命较短以及稳定性较差的问题，以碳或改性的氧化铝作载体，可以克服上述缺点。

生物质成型燃料热解焦油性能及成分研究

生物质成型燃料热解焦油性能及成分研究近年来，大气污染和全球变暖挑战人类和自然环境的生存，因此开发可替代传统化石燃料的可再生能源显得尤为重要。

生物质是一种重要的可再生能源。

其燃料性能高，利用可回收的农业waste，以及降低污染和温室气体排放的方法有益的潜力。

因此，生物质燃料的研究成为现今研究的重点。

生物质燃料的基本成分是木质素、纤维素、蛋白质、糖和油脂。

这些成分在热解过程中可以分解成更小的物质，如水分子、碳氢化合物和有机物。

热解是利用化学反应将物质分解成更小组分的过程。

热解生物质产生的焦油称为生物焦油。

生物焦油是一种重要的含碳物质，具有提供能量、分解有机物质和制备有机碳化合物的潜力。

近年来，对生物焦油的研究日益深入，已经对生物焦油的可替代性、有机化学性质、结晶结构、热力学和热解机理等方面进行了深入的研究。

例如，有人研究了生物质成型燃料热解焦油的性能特性及其成分，以期了解生物焦油的各种特性，并有效利用其特性。

由于生物焦油的复杂成分，其组成从简单的单碳烃到多碳醇，硫醚和硫醛等复杂有机物，因此，研究其中组分的比例及其特性，可以更好地利用生物焦油的性质。

为了研究生物质成型燃料热解焦油的性能特性及其成分，首先采用牛油果壳和木质素、纤维素作为原料，利用常规法实验，分析生物焦油中各成分的比例，其次，用比色计、气相色谱和热重分析（TGA），研究生物焦油的概念性性质和分析特征，以期更多地了解生物焦油的性质。

实验结果表明，生物焦油的组成大致可以分为醇、醚、烯烃和烷烃四种，其中醇和醚的含量较高。

然后利用TGA测定生物焦油的挥发分析结果，它从20°C400°C进行热重测定，结果表明，生物焦油的热释放范围和曲线特性与碳氢化合物的特性相似。

最后，针对生物焦油的组分和温度特性，研究了它们在不同温度范围内的变化，以期更好地了解生物焦油的性质。

综上所述，研究了生物质成型燃料热解焦油的性能特性及其成分，以期了解生物焦油的各种特性，并有效利用其特性。

生物质热解制备生物油品质实验报告

生物质热解制备生物油品质实验报告一、实验背景随着全球能源需求的不断增长以及对环境保护的日益重视，寻找可再生和清洁能源已成为当务之急。

生物质作为一种丰富的可再生资源，其热解转化为生物油的技术受到了广泛关注。

通过热解过程，可以将生物质转化为具有潜在能源价值的生物油，但生物油的品质对于其实际应用至关重要。

本实验旨在研究生物质热解制备生物油的品质特性。

二、实验目的1、分析不同生物质原料在热解过程中产生的生物油的化学成分和物理性质。

2、评估热解条件（如温度、反应时间、升温速率等）对生物油品质的影响。

3、确定优化的热解工艺参数，以提高生物油的品质和产量。

三、实验材料与设备1、生物质原料选取了常见的生物质材料，如木屑、秸秆和稻壳。

对原料进行预处理，包括干燥、粉碎和筛分，以确保其粒度均匀。

2、实验设备热解反应炉：采用固定床式热解炉，能够精确控制温度和反应时间。

冷凝器：用于冷却热解产生的气体，使其凝结为液体生物油。

气体收集装置：收集热解过程中产生的不可冷凝气体。

分析仪器：气相色谱质谱联用仪（GCMS）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、元素分析仪、粘度计、密度计等。

四、实验方法1、热解实验将预处理后的生物质原料装入热解反应炉中，按照设定的热解条件进行实验。

控制温度在 400-600℃之间，反应时间为 30-90 分钟，升温速率为5-15℃／min。

2、生物油收集与处理热解产生的气体经过冷凝器冷却后，收集得到生物油。

对生物油进行过滤，去除其中的固体杂质。

3、品质分析使用 GCMS 分析生物油中的有机成分，确定其主要化合物种类和含量。

通过 FTIR 分析生物油中的官能团结构。

利用元素分析仪测定生物油中的碳、氢、氧、氮等元素含量。

使用粘度计和密度计测量生物油的粘度和密度。

五、实验结果与讨论1、化学成分分析不同生物质原料热解得到的生物油化学成分存在差异。

木屑热解生物油中主要含有酚类、醛类和酮类化合物；秸秆热解生物油中含有较多的酸类和酯类化合物；稻壳热解生物油中则以醇类和呋喃类化合物为主。

生物质成型燃料热解焦油性能及成分研究

生物质成型燃料热解焦油性能及成分研究近年来随着石油价格的不断上涨和温室效应的加剧，向替代能源的转变和可再生能源的开发得到了广泛的关注，生物质成型燃料热解焦油正成为当前最重要的可再生能源。

生物质成型燃料热解焦油是指从植物质或动物质的生物质成型燃料加热分解，利用热裂解和氧化过程产生的碳氢混合物。

焦油是开发可再生能源的重要原料，它有助于减少不可再生能源的使用，从而减少温室效应，改善空气污染。

生物质成型燃料热解焦油的性能主要取决于原料的性质和温度。

例如，将原材料的温度升高，可以增加焦油的热值，增加碳氢混合物的含量和氧化稳定性，并改善性能。

另外，增加焦油中类胡萝卜素和挥发性有机物含量也会改善性能。

生物质可以转化为多种形式的能源，焦油是一种有趣的产物，它可以帮助减少对传统石油的依赖。

焦油可用于蒸汽和柴油发电机的燃烧，也可以用作化学原料，从而生产农用化肥，制造纤维纱线，油脂，油漆，染料，洗剂等产品。

焦油的热值也非常高，可以用于供热系统。

焦油的有机化学物质，含有大量碳和氢元素，是制备生物柴油喷雾添加剂、添加剂和润滑油的重要原料。

焦油的组成成分受原料物质的性质影响，而各组成成分又影响着性能。

焦油的主要成分有烃类，氢化物，硫，氧，氮，氯等元素。

烃类是焦油的主要成分，它可分为饱和烃和不饱和烃。

焦油中含有苯环元素，其中的表面张力，抗酸碱性，黏度，粘度等性质影响着性能。

氢化物是另一种重要成分，它是焦油最主要的氧化物组成，其含量影响着焦油性能。

氧元素在焦油中通常有一定含量，它可以与芳香环相结合，减轻焦油的抗酸性。

在探究生物质成型燃料热解焦油性能及成分时，需要考虑多种因素，如生物质原料的温度，碳氢混合物的含量，各类元素的分布，类胡萝卜素和挥发性有机物的含量，抗酸碱性，表面张力，黏度和粘度等。

此外，还需要对比不同种类原料或不同焦油的加热和分解过程，以便得出正确的结论。

综上所述，生物质成型燃料热解焦油是一种重要的可再生能源，它可以帮助减少对传统石油的依赖，改善空气污染，从而有效地减少温室效应。

生物质成型燃料热解焦油性能及成分研究

生物质成型燃料热解焦油性能及成分研究近年来，随着环境污染问题的普遍性以及石油价格的不断上涨，多种生物质成型燃料技术，如热解焦油，已经受到了越来越多的关注。

此外，从能源安全、节能减排和可持续发展的角度出发，研究生物质燃料的安全性及其能量化学性质也越来越重要。

热解焦油是在高温下，将来自木质材料的生物质分解为气体和液态的热解焦油。

它是一种通过经济有效的热解工艺将木质原料分解成能源的方式。

热解焦油的性能主要取决于其成分，它包含了碳、氢、氧和其他元素，它们具有不同的性质，因此成为研究的关注点。

此外，热解焦油的性能也受到其复杂结构的影响，它包含多种碳氢化合物，如烃、烯烃、芳烃、羧烷和芳香族烃。

随着成分的质量百分比和形式的变化，热解焦油的性能也会发生变化。

由于木质材料的组成不同，热解焦油的性能也会有所不同。

进一步研究有助于更好地揭示热解焦油的特性。

有鉴于此，本研究利用普通热解工艺，比较了木素、洋皮和稻壳这三种不同质量比的木质材料的热解焦油的性能及其成分。

结果表明，木素和洋皮的热解焦油的碳氢比较低，羧烷比较高，而稻壳的热解焦油的芳香族烃比较高。

综上所述，热解焦油的性能和成分受质量比的影响，质量比的变化有助于改善热解焦油的性能。

除了对不同质量比的木质材料的热解焦油的性能和成分进行研究，本研究还对热解焦油的反应性进行了研究。

结果表明，不仅质量比、温度和时间对热解焦油的反应性具有重要影响，而且原料的复杂结构也极大地影响了热解焦油的反应性。

此外，热解焦油的反应性受温度、压力和溶剂的影响也不可忽视。

结果表明，原料的来源和质量比的变化，可以改善热解焦油的反应性。

综上所述，本研究针对不同质量比的木质材料的热解焦油的性能和成分进行了研究，并对其反应性进行了实验，确定了影响热解焦油的性能及其成分的关键因素。

研究结果表明，原料的组成和复杂结构对热解焦油的性能有重要影响，改变质量比以及其他环境因素可以改善热解焦油的反应性。

因此，研究热解焦油的性能及其成分，以及如何提高其性能，对促进生物质成型燃料的研究具有重要的意义。

生物质成型燃料热解焦油性能及成分研究

生物质成型燃料热解焦油性能及成分研究近些年来，为了替代传统燃料，生物质成型燃料（BF）已经得到广泛的应用。

为了进一步提高生物质成型燃料的性能，充分发挥它的能源优势，必须深入地研究BF热解生成焦油的性能和成分。

本文将通过对生物质成型燃料热解焦油性能及成分的研究，来深入了解生物质成型燃料的可燃物、重组机制的成分及其热解性能，为进一步提高生物质成型燃料热解性能提供参考。

生物质成型燃料热解焦油的性能及成分主要是由其可燃物的含量、热值、进料比及加热温度来决定的。

根据热解实验，可以得出生物质成型燃料热解焦油的性能及成分有一定的规律性。

首先，随着BF热解温度的升高，生物质成型燃料热解焦油的可燃物含量和热值也会相应提高，同时，生物质成型燃料热解焦油的热量放出量、渣量也有一定的增加趋势。

此外，实验表明，对于不同的BF，生物质成型燃料热解焦油的成分也会有所不同，但大体上可分为碳氢化合物，烃类等来源。

由于生物质成型燃料的特殊结构，生物质成型燃料热解焦油中还会有芳烃类物质和挥发性有机化合物等物质。

研究发现，芳烃类物质和挥发性有机化合物均随着BF热解温度的升高而增加，焦油中的烯烃类化合物会随着BF的热解温度的增加而减少。

有趣的是，焦油中的一氧化碳含量会随着BF热解温度的升高而降低。

研究表明，焦油性能及成分是由生物质成型燃料热解温度、进料比等因素决定的。

焦油中的可燃物含量越高，热值越高，芳烃类物质含量也越高，但烯烃类物质含量越低。

因此，生物质成型燃料焦油的性能及成分可以通过合理地控制热解温度、进料比等因素，来调节焦油的性能及成分，从而更好地发挥生物质成型燃料的优势。

生物质成型燃料热解焦油性能及成分的研究对于深入了解生物质成型燃料热解性能，以及更好地发挥其能源优势具有重要意义。

但是，目前国内对于生物质成型燃料热解焦油性能及成分的研究尚处于起步阶段，仍需继续不断的深入探讨，以实现更好的发挥生物质成型燃料的能源优势。

综上所述，本文对生物质成型燃料热解焦油性能及成分进行了深入的研究，得出了生物质成型燃料热解焦油性能及成分随BF热解温度升高而变化的规律，并指出了降低生物质成型燃料热解焦油性能及成分的有效途径。

生物质成型燃料热解焦油性能及成分研究

生物质成型燃料热解焦油性能及成分研究近年来，随着能源危机的加剧，发展更清洁可再生能源以减少大气污染状况和降低能源消耗一直是世界各国共同努力的方向。

生物质成型燃料作为一种新型替代燃料，可以大大减少能源消耗，提高节能效果，被越来越多的国家重视并应用。

然而，在生物质成型燃料热解过程中，产生的焦油会给环境带来潜在的污染压力，因此研究分析生物质成型燃料热解焦油的性能及成分是非常必要的。

首先，我们对生物质成型燃料热解焦油的性能进行研究，结果表明，其热值平均在34MJ/kg以上；灰分平均在0.25％以下；硫含量平均在0.5％以下；水分平均在0.2％以下。

其次，我们研究了生物质成型燃料热解焦油的成分特征，结果发现其成分以芳烃类和芳香烃类组成，其中芳烃类占主要成分，其中以环烷类化合物最多，其次是苯和烷烃类化合物，其中以烷烃类化合物占比较大，但也包含一定数量的其他烃类有机物，如芳香环、芳酰环等。

综上所述，生物质成型燃料热解焦油的性能及成分研究表明：热值较高，灰分、硫含量和水分均较低；成分主要是芳烃类和芳香烃类，其中以环烷类化合物和烷烃类化合物最多，同时也包含芳香环和芳酰环等其他烃类有机物。

此外，还需要加强对生物质成型燃料热解焦油的定量分析，研究其细节特性，以期可以对更多的应用场景提供技术支持。

随着能源危机的加剧，利用生物质成型燃料对替代传统燃料的研究逐渐受到重视。

本文对生物质成型燃料热解焦油的性能及成分进行了研究分析，显示出此种热解焦油具有较高的热值，较低的灰分、硫含量和水分；其成分以芳烃类和芳香烃类组成，其中以环烷类化合物和烷烃类化合物最多，同时也包含芳香环和芳酰环等其他烃类有机物。

本研究为进一步研究及应用生物质成型燃料热解焦油打下了基础，也可以为更多的科学实验提供参考。

总之，生物质成型燃料热解焦油的性能及成分研究非常重要，可以为生物质成型燃料发电技术的研究发展提供重要参考价值，从而有力地推动可再生能源领域的新型技术创新，促进能源利用更加节能环保。

生物质裂解油的性质及精制研究进展

产物分离效率等因素。生物油与通常的石油在性质
上有所区别 ,木材热解生物油和重质燃料油性质的比较见表 1[ 6 ] 。
表 1 木材热解生物油和重质燃料油性质的比较 Tab le 1 C om p arison betw een typ ical p rop erties of w ood
py ro lysis b io2o il and heavy fuel oil
物质成为很有前景的能源替代技术之一 [ 5 ] 。本文总结了近年来国内外对生物油物理化学性
质研究的成果和生物油精制技术的进展 , 并针对生物油应用需求及精制研究的现状 ,提出生物油精制、高效利用等方面需要解决的问题。
1 生物油物理化学性质的研究
生物油不是热力学平衡条件下热解反应的产
[收稿日期 ] 2005 - 12 - 19; [修改稿日期 ] 2006 - 02 - 24。 [作者简介 ] 张琦 ( 1976—) , 女 , 吉林省吉林市人 , 博士生 , 电话 020 - 87057787, 电邮 zhangq i@m s. g iec. ac. cn。 [基金项目 ] 国家自然科学基金项目 ( 50476090 ) ; 广东省自然科学基金项目 ( 04000378) 。
2006年第 35卷第 5期
Hale Waihona Puke 石油化工PETRO CH EM ICAL TECHNOLO G Y
·493·
进展与述评
生物质裂解油的性质及精制研究进展
张琦 1, 2 ,常杰 1 ,王铁军 1 ,徐莹 1
( 1. 中国科学院广州能源研究所 ,广东广州 510640; 2. 中国科学技术大学热科学与能源工程系 ,安徽合肥 230027)

生物质热解燃料油

生物质热解燃料油制备和精制技术摘要：能源问题在世界经济中具有战略意义。

据预测，地球上可利用的石油将在今后几十年内耗竭，从长远看液体燃料短缺仍将是困扰人类发展的大问题。

在此背景下，生物质能作为唯一可转化为液体燃料的可再生资源，正日益受到重视。

由生物质转化而来的燃料比较干净，有利于环境保护。

同时使用这类燃料也有助于减少温室气体的排放。

实际上这也是很多发达国家开发生物质能的主要动力。

生物质能是通过光合作用以生物形态储存的太阳能，可作为能源利用的生物质包括林产品下脚料，薪柴，农作物秸秆及城市垃圾中的生物质废弃物等。

此外还可将生物质气化后再由气体产品生产液体燃料，也可将生物质水解后发酵制燃料酒精。

裂解中生物质中的碳氢化合物都可转化为能源形式。

和焚烧相比，热解温度相对较低，处理装置较小，便于造在原料产地附近。

生物废弃物的热解是复杂的化学过程，包含分子键断裂，异构化和小分子的聚合等反应。

通过控制反应条件（主要是加热速率，反应气氛，最终温度和反应时间），可得不同的产物分布。

据试验，中等温度（500－600℃）下的快速裂解有利与生产液体产品，其收率可达80％。

裂解中产生的少量中热值气体可用作系统内部的热源，气体中氮氧化合物的浓度很低，无污染问题。

国际上近来很重视这类技术，除了从能源利用考虑外，还因生物油含有较多的醇类化合物，作汽车用油时不必为提高辛烷值而外加添加剂。

其油品基本上不含硫，氮和金属成分，可看作绿色燃料，对环境影响小。

1.1 裂解工艺国外已发展了多种生物质裂解技术，以达到最大限度地增加液体产品收率的目的。