李艳美, 田纯焱, 丑鹏涛, 张念泽, 柏雪源, 易维明

(山东理工大学 农业工程与食品科学学院；山东省清洁能源工程技术研究中心,山东 淄博 255000)

生物质资源是唯一可用于生产碳基燃料的可再生资源[1]。从资源的高效利用和循环经济的角度出发,木质纤维素类生物质是当前储量最丰富且最容易获取的生物质[2-3]。玉米秸秆是一种比较典型的木质纤维素类生物质,储量丰富,年产量约2.5亿吨[4]。玉米秸秆的主要处置方式为田间焚烧、空地掩埋,这造成资源极大浪费和环境污染问题[5]。通过生物质热化学转化技术将农作物秸秆转化成液体燃料,则可以做到环境与经济效益的统一,具有重要的研究意义和社会价值。生物质热化学液化技术的两条典型路线[6-8]为：干法路线的快速热解液化(FPL)[9]和湿法路线的水热液化(HTL)[10-11]。与FPL相比,HTL具有以下优势：1) 可以处理各种湿生物质原料,无需干燥过程，节约能量[12]；2) 可以转化的生物质种类广泛[13]；3) HTL过程中不存在水的相焓变,从而节约热能[7]；4) HTL的反应条件温和,生物质转化率高。HTL作为一项非常有发展前景的生物质热化学转化技术,近年来尤其受到关注[14]。利用HTL技术将农作物秸秆(如玉米秸秆)转化为液体燃料,不仅使其得到高值化利用,而且能够有效保护环境。目前农作物秸秆HTL在原料类型、反应条件、溶剂类型、反应气氛、反应釜配置和催化剂类型等方面有较多的研究[4,15-19]。Gao等[5]研究了棒状玉米秸秆(CS)在反应温度240～350 ℃、停留时间0～120 min条件下的HTL反应,结果表明CS的最佳液化条件为反应温度260 ℃、反应时间15 min,生物原油(水溶性油和重油的统称,不加以说明时,生物原油均为重质油部分)产率为33.00%。……