生物油金属水热原位加氢提质技术研究进展
2021-05-15颜蓓蓓王建刘彬陈冠益程占军
化工学报 2021年4期
颜蓓蓓,王建,刘彬,陈冠益,程占军
(1 天津大学环境科学与工程学院,天津300350; 2 天津市生物质废物利用重点实验室,天津300350;3 天津大学青岛海洋技术研究院,山东青岛266235; 4 天津商业大学,天津300134;5 天津大学佐治亚理工深圳学院筹备办公室,广东深圳518071)
引 言
木质纤维素类生物质主要是由纤维素、半纤维素和木质素等高聚物构成,分子量大且难以快速生物降解。通过气化、热解或水热液化等热化学转化技术可将其降解为小分子化合物,再进一步改性提质可制备满足一定碳数要求的液体燃料和化学品[1-4]。水热液化技术是近年来发展迅速的热化学转化技术,可实现木质纤维素类生物质在高温(200~400℃)、高压(5~40 MPa)条件下转化为各种烃类物质,作液体燃料使用[5]。
水热液化制备的生物油是一种黏稠、有刺激性气味的棕褐色液体且化学成分复杂,富含多种含氧化合物,如醇、醛、酸、酯、酮、醚、酚等,导致其理化性质表现为热值低、水分高、灰分高、黏度高、化学和热稳定性较差及腐蚀性强。因此,生物油需经脱氧[6],尤其是加氢脱氧(hydrodeoxygenation,HDO)[7-9]和分子结构修饰[10]等提质过程才可进一步使用。
Liu 等[11]首次提出了室温下金属水解产氢提质方法。而后,随着人们对此研究逐渐加深,国内外不少学者提出了基于水热液化和金属水解产氢耦合的金属水热原位加氢提质方法,并进行了诸多研究[12-17]。该方法可以有效阻止缩聚反应,抑制焦油(焦炭)生成,提高加氢脱氧提质效率。与其他方法相比,具有流程简单、操作方便、原料适应性广和成本低等优点,尤其适用于低品质湿物料处理。……
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