时 宇

(1.清华大学能源与动力工程系，北京 100084； 2.清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室，北京 100084)

当今社会人口与经济的增长会提高能源消耗，而所需能源的很大一部分依然由化石能源提供。化石能源的使用会增加碳足迹，带来很多环境问题，人类亟需寻求能够替代化石燃料的可再生清洁能源。生物质能具有碳中性，来源广泛，是惟一能够制取化学品和液体运输燃料的可再生有机碳来源，其高值化的利用对于环境保护及能源安全均具有重要意义[1-2]。我国是具有丰富生物质资源的传统农业大国，发展可以替代石油基的生物质液体燃料油与化学品等高端产品，有助于从根本上缓解我国石油短缺的局面以及保障国家的能源安全，符合我国能源战略需求[3-5]。热解是生物质转化中最有前途的热转化技术之一，以快速热解为核心的生物炼制技术近年来受到广泛关注。生物质快速热解制备生物油是指原料在中温(400～650)℃及惰性气氛下，采用快速升温(>1 000 ℃·S-1)与很短停留时间[(1～5) s]，发生热裂解反应，然后将热解产生的气相产物快速冷凝，制备得到液体燃料油[2，6]，这是高效利用生物质能源的方式之一。但是生物质快速热解制得的液体燃料油组分非常复杂，且具有高氧含量、低热值(比燃料油低约40%～50%)、酸性和腐蚀性、热不稳定性和高黏度、高含水量(25%～30%)等不足，极大限制了其直接作为燃料油或燃料添加剂应用于现有的热力设备[2，7-9]。由于生物油具有以上缺点，为了提高热解制备的生物油品质，催化热解技术应运而生。本……