生物油的精制与发展

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1、毕业论文（设计）生物油精制技术研宄进展姓名学号200907010109年级2009级专业化学《师范》系（院）化学化工学院指导教师2013年4月20日摘要牛.物油是牛.物质经快速热解技术制得的一种液体产品。因其成分复杂，且为可再生能源，所以具有广阔的发展前景。木文主要介绍了蒸馏、溶剂分离、色谱分离、膜分离、分级冷凝、催化加氢、催化裂解、乳化、超临界萃取这9种生物油精制方法。总结了生物油各种分离技术的应用范围以及它们存在的问题和改进方向。最后，指出生物油高效利用技术的广阔发展前景。关键词：生物油；精制方法；研究进展AbstractThebio-oilbiomassisakindofliqui

2、dproductionbyrapidthermalsolutionstechnologyobtained.Thebio-oilbiomasshavecomplexcompositionItisakindofrenewableenergy，sothebio-oilbiomasshavebroadprospectsfordevelopment.Thispaperdescribesthedistillation,solventseparation，chromatographicseparation，membraneseparation，classificationcondensation,ca

3、talytichydrogenation，catalyticcracking，emulsification,supercriticalextractionAllareninemethods.Indicatethescopeofapplicationofthevariousseparationtechniquesandtheirproblemsinthedirectionofimprovement.Finally,thatbroadprospectsfordevelopmentofbio-oilefficientuseoftechnology.Keywords:bio-oil;purifi

4、cationmethods;researchprogress1引言随着化石能源等不可再生资源的逐渐枯竭，可再生能源己得到全球的广泛关注。生物质能是指直接或间接通过植物的光合作用，将太阳能以化学能的形式贮存在生物质体内的一种能量形式，能够作为能源而被利用的生物质则统称为生物质能源［1］。生物质因其储量丰富、可再生、廉价易得、环保等显著优点而受到关注，并且生物质是唯一可转化为液体燃料的可再生资源。因此将生物质能作为清洁的可再生能源是全世界的共识。生物油是生物质热解气快速冷凝的产物，其主要成分是碳氢化合物，与化石燃料油相比生物油中水分多，氧元素含量较高，粘度较高，密度大，残炭率高,pH值小，碳

5、元素，氢元素和硫元素含量较低等缺点。生物汕中含有酸、醇、醛、酮和酚类等400多种有机物它们在长时间存放或加热后会发生化学反应因此生物油储存、稳定性较差且易老化［2］。这些都大大阻碍了其作为碳氢燃料的广泛使用的脚步。然而，生物油物理化学性质的不稳定性无法阻止人们将其作为商业用燃油的构想［3］,人们采用了各种分析手段了解生物油的性质，对生物汕进行精制提高其品质，以满足生物油作为燃料油的要求。生物汕精制的核心是除去生物油中的氧，提高氢/碳比，使其有足够的挥发性。由于生物油的独特性质，其精制不同于原油馏分及煤液化组分的精制，所以生物汕精制方法的研宂开发成了生物质能研宂者们而临的主要课题之一［4］

6、。本文将从蒸馏、溶剂分离、色谱分离、膜分离、分级冷凝、催化加氢、催化裂解、超临界萃取等方而详细阐述生物油精制的研宂进展以及他们广阔的应用前景。2生物油分离方法2.1蒸馏2.1.1传统蒸馏法蒸馏是利用液体混合物中各组分挥发性的差异而将组分分离的过程。传统的生物油蒸馏法分为常压蒸馏，减压蒸馏，水蒸气蒸馏。常压下，热解油在一个相当大的温度范围内发生沸腾，从8(rc左右时开始沸腾，25(rc附近停止沸腾，剩余部分残留物质。这就说明生物油中含有许多低沸点组分和少量大分子组分。在蒸馏过程中，生物油具有热敏性，蒸馏时，若采用较高的操作温度，就会导致生物油的聚合、增稠以至炭化。因此生物汕的蒸馏温度不能很

7、高。常压蒸馏生物汕会形成不挥发物而造成严重老化，使得残渣增多。为避免生物汕小分子在蒸馏过程中发生聚合反应，可采用减压蒸馏和水蒸汽蒸馏［5］。Jean等［6］采用水蒸气蒸馏和减压蒸馏提取桦木真空热解油中的髓洞酚，研宂表明水蒸汽蒸馏在25—45"C产生14.9%的馏分，而在lOkPa、20CTC下减压蒸馏产生30.2%的馏分，两种馏分中酚类含量分别为21.3%和9.8%，减压蒸馏产生较多的重组分，而水蒸气蒸馏更具选择性，易于控制且产物多