吕恒, 刘旭, 谢丹, 郭洋,3

(1.西安特种设备检验检测院, 710065, 西安; 2.西安交通大学能源与动力工程学院, 710049, 西安; 3.西安交通大学苏州研究院, 215123, 江苏苏州)

随着社会和经济的不断发展,全世界对能源的需求也不断增加,其中传统化石燃料,例如煤、天然气、石油等是主要的能源消耗形式。但是这些能源储量有限,短时间内不可再生,并且大量使用还会带来如温室效应、雾霾、酸雨等全球性环境污染问题。为满足人类社会的可持续发展,需开发和寻找新型可再生、环境友好型能源以减少对石化能源的过渡依赖。生物质能因具有储量丰富、可再生、能大规模生产等特点吸引了人们的极大关注。在生物质利用方面,微藻类生物质又因其生长周期短、光合作用效率高、环境适应力强等优势被称为继农业废弃物和木质纤维素后的“第三代生物质原料”[1]。将微藻生物质转化为液体燃料的方式主要包括热裂解[2-3]、酯交换[4-5]、水热液化[6-7]。其中,鉴于微藻本身高含湿量(质量分数约为90%)的特性,水热液化法以200～600 ℃、2～50 MPa高温高压水为介质,不需对原料进行干燥处理,是一种兼具过程经济性和环境友好性的将微藻转化为生物油的处理方式[8-9]。与陆生生物质不同,藻类来源于水生食物链,在生长过程中吸收大量营养物质,产出大量蛋白质等含氮物质,这导致一部分氮元素在水热液化反应过程中形成吲哚、吡啶、喹啉、咔唑等含氮杂环物质并转移进油相产物中,其质量分数为5～7%[10]。这些含氮物质一方面在燃烧利用过程中生成NOx污染大气,另一方面可能在后续生物油精炼过程中强烈吸附在催化剂活性中心导致催化剂中毒[11]。……