生物質(zhì)油改性方法研究進展
- 期刊名字:化學(xué)與生物工程
- 文件大?。?71kb
- 論文作者:李洪宇,顏涌捷
- 作者單位:華東理工大學(xué)生物質(zhì)能研究中心
- 更新時間:2020-06-12
- 下載次數(shù):次
200,o.26№.3億學(xué)與生物工程Chemistry Bioengineering生物質(zhì)油改性方法研究進展李洪宇,顏涌捷(華東理工大學(xué)生物質(zhì)能研究中心,上海200237)摘要:生物質(zhì)快速裂解液體產(chǎn)物生物油(簡稱生物質(zhì)油),具有水含量高、氧含量高、熱值低、粘度大、熱不穩(wěn)定和化學(xué)不穩(wěn)定等特性在一定程度上彩響了其廣泛應(yīng)用,因此必須通過精制改善其品質(zhì)。按生物質(zhì)快速裂解的反應(yīng)過程,將提高生物質(zhì)油品質(zhì)的方法歸鈉為三類:第一類(反應(yīng)前),快迮裂解反應(yīng)前,原料脫水和脫堿金屬處理;第二類(反應(yīng)中),快速裂解反應(yīng)過程中,生物質(zhì)油蒸汽不經(jīng)冷凝直接改質(zhì);第三類(反應(yīng)后)快速裂解反應(yīng)完威后,采用對收集到的生物質(zhì)油催化加氫、催化裂解、催化酯化、乳化、添加溶劑或添加抗氧化劑等方法進行改質(zhì)。關(guān)鍵詞:生物質(zhì);快速裂解;生物質(zhì)油;精制;催化中圖分類號:TQ037文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1672-5425(2009)03-0006-05生物質(zhì)熱轉(zhuǎn)化技術(shù)被認(rèn)為是最有前途的能源轉(zhuǎn)化成分隨貯存時間和溫度而改變,導(dǎo)致粘度增加,達(dá)到一途徑之一??焖倭呀馐窃诔撼呒訜崴俾食潭ǔ潭葧r,生物質(zhì)油就會發(fā)生相分離。產(chǎn)物停留時間適中溫度的條件下,生物質(zhì)被熱裂解,同時,生物質(zhì)油成分十分復(fù)雜,種類多達(dá)數(shù)百種,生成含有大量可冷凝有機分子的蒸汽,蒸汽被迅速移在貯存和處理過程中不同成分會發(fā)生交互反應(yīng),諸如出反應(yīng)器進行快速冷凝,可以獲得大量液體燃料、少量羥基與羧基之間的酯化反應(yīng)、羥基與羰基之間的醚化不可冷凝氣體和炭,其中的液體燃料即為生物質(zhì)快速反應(yīng)、因不飽和鍵而導(dǎo)致的聚合反應(yīng)等,這些反應(yīng)的直裂解油(簡稱生物質(zhì)油)。但是,生物質(zhì)油與礦物燃油接結(jié)果是生物質(zhì)油的平均分子量增大,含水率上升。的物理化學(xué)性質(zhì)差別很大,它的高含水量、高含氧量、 Czernik等研究表明,生物質(zhì)油在貯存過程中,其粘高粘度、低熱值等性質(zhì)大大阻礙了其作為碳?xì)淙剂系亩扰c平均分子量呈線性關(guān)系,平均分子量越大粘度越廣泛使用,尤其是高含氧量導(dǎo)致生物質(zhì)油接觸到空氣大。生物質(zhì)油平均分子量的增加還可能與其中所含低很容易粘結(jié)硬化。因此,人們采用了各種分析手段了分子揮發(fā)性成分的損失有關(guān)。不管是化學(xué)反應(yīng)過程還解生物質(zhì)油的性質(zhì)對生物質(zhì)油進行精制提高其品質(zhì),是物理揮發(fā)過程都是隨溫度升高而加速的,所以隨溫以滿足生物質(zhì)油作為燃料油的要求。生物質(zhì)油精制的度升高生物質(zhì)油的粘度趨于增大。核心是除去其中的氧提高H/C比率,使其有足夠的生物質(zhì)油中既含有極性成分又含有非極性成分。揮發(fā)性。最初的生物質(zhì)油,不同成分之間的極性差別不大,且生作者根據(jù)生物質(zhì)快速裂解的反應(yīng)過程,將提高生物物質(zhì)油中存在著同時具有低極性部分(長的碳?xì)滏?和質(zhì)油品質(zhì)的方法分為三類:第一類,快速裂解反應(yīng)前,對高極性部分(位于鏈末端的醇基)的成分,起到促進互原料進行預(yù)處理;第二類,快速裂解反應(yīng)過程中,對生物溶的作用,所以生物質(zhì)油表現(xiàn)為單相液體。隨著生物質(zhì)快速裂解蒸汽進行改質(zhì);第三類快速裂解反應(yīng)完成質(zhì)油內(nèi)部發(fā)生化學(xué)反應(yīng),其極性也發(fā)生改變,如酯化反后,用對生物質(zhì)油催化加氫催化裂解、催化酯化乳應(yīng)將高極性的有機酸和醇轉(zhuǎn)化為相對極性較低的酯和化添加溶劑或添加抗氧化劑等方法進行改質(zhì)。極性非常高的水,導(dǎo)致生物質(zhì)油不同成分之間的極性生物質(zhì)油的特性分析差別擴大,增大了生物質(zhì)油發(fā)生相分離的可能性。因為生物質(zhì)快速裂解過程并未達(dá)到熱力學(xué)平衡2提高生物質(zhì)油品質(zhì)的方法所以生物質(zhì)油的物理化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定主要表現(xiàn)為其收稿日期:2008-12-09H中國煤化工多種按快速裂解CNMHG作者簡介:李洪宇(1981—),男,吉林農(nóng)安人,博士研究生,主要從事生物質(zhì)能利用的研究;通譏聯(lián)系人:顏涌捷,教授。 E-mail:hongyu_li@126.com,yyansc@online,sh.cn李洪字等:生軸質(zhì)油改性方法研究進展/2003陽一反應(yīng)的過程,作者將其分為三類式被脫除,而低溫下氧則主要以H2O形式被脫除。2.1第一類(反應(yīng)前Adam等在實驗室規(guī)模的固定床反應(yīng)器中第一類主要是針對原料進行預(yù)處理,包括脫水和500℃下熱裂解云杉生物質(zhì),對熱裂解得到的生物質(zhì)油脫堿金屬。蒸汽直接進行催化裂解,比較了AMCM41、擴大孔2.1.1脫水徑的AMCM41、Cu/AMCM41、商業(yè)FCC、SBA生物質(zhì)油中的水分來源于原料本身和裂解過程。15和Al/SBA-15對生物質(zhì)油精制的影響。結(jié)果表當(dāng)生物質(zhì)油的含水率超過一定限度(30%)時,就很難明,生物質(zhì)油蒸汽經(jīng)過催化劑層后氣體產(chǎn)量和生物質(zhì)保持均勻了。所以生物質(zhì)原料熱解前必須經(jīng)過干燥處油的水相組分增加,焦炭略有減少。油相中的碳?xì)浜屠?將含水率降到10%以下苯酚類化合物增加,而羰基和酸類化合物減少了。對張素平采用噴動床快速裂解得到兩部分液體產(chǎn)于催化劑AMCM-41,擴大孔徑使情況變得更糟,不物(水相,油相)。 Scott等)對生物質(zhì)進行十燥處理,希望得到的產(chǎn)物比希望獲得的產(chǎn)物增加速率快??偟囊后w產(chǎn)品中水分含量較少,得到了均相的液體產(chǎn)品。來說商業(yè)FCC催化劑效果最好,未改性的AMCM目前實際裝置中通常是在粉碎前利用生物質(zhì)熱解41比擴大孔徑以及加入金屬Cu的效果好。產(chǎn)生的焦炭和不凝氣燃燒產(chǎn)生的一部分熱量干燥生物Triantafyllidis等比較了介孔性催化劑MsUS質(zhì)原料和AMCM41對熱裂解山毛櫸生物質(zhì)油蒸汽的催化2.1.2脫堿金屬效果。結(jié)果表明,催化劑MSUS比AMCM41有更生物質(zhì)通常含有較多的灰分,特別是草本植物,其強的活性位點,采用MSUS催化劑產(chǎn)生較多的芳香灰分含量明顯高于木本植物?;曳值闹饕匕N、多環(huán)芳烴(PAHS)和焦炭。MSU-S催化劑對多環(huán)鉀、鈣、鈉、鎂、硅、磷、氯等。芳烴(PAHS)和重組分有很高的選擇性,產(chǎn)物組分中其中的堿金屬鉀、鈉和堿土金屬鈣、鎂會在生物質(zhì)含有很少量的酸類、醇類、羰類和酚類物質(zhì)熱解過程中對二次反應(yīng)起催化作用。為了研究KMCM41的使用使生物質(zhì)油的產(chǎn)量有所增加,但同時Ca2+對纖維素生物質(zhì)熱解的影響楊昌炎等利用熱也增加了焦炭的產(chǎn)量。重一傅立葉紅外( TG-FTIR)研究了通過室溫水洗滌Nokkosmak等用ZnO作催化劑氣相催化松60℃熱水洗滌以及0.5%硝酸洗滌方法等預(yù)處理玉米木屑生物質(zhì)油蒸汽,研究了氣相催化對生物質(zhì)油性秸稈后的熱解逸出特性。結(jié)果表明,不同的預(yù)處理方質(zhì)的影響結(jié)果發(fā)現(xiàn)ZnO的催化性能溫和,它對木質(zhì)法對玉米秸稈結(jié)構(gòu)及化學(xué)組成沒有影響;酸洗好于水素水不溶性組分沒有催化效果,但能催化裂解二乙基洗,能完全脫除K+、脫除78%的Ca2+,水洗只能脫除醚不溶性組分,生物質(zhì)油產(chǎn)量沒有明顯減少。催化劑K;Ca2、K‘的脫除程度越深,焦炭殘余量越少。預(yù)ZnO影響多聚糖的降解產(chǎn)物,在400℃時鈍化。經(jīng)處理物料和原料的熱解實驗表明,Ca2+、K+在熱解中ZnO處理的生物質(zhì)油在80℃下存放24h,粘度增大的起著明顯的催化作用,促使玉米秸稈轉(zhuǎn)化形成更多的速率(55%)比沒有催化劑催化產(chǎn)生的生物質(zhì)油的增大羰基化合物、CO2和H2O。無K、Ca2等離子時,熱速率(129%)慢,含水量也增加得慢。解明顯向形成含C-O—C基團等單鍵化合物轉(zhuǎn)化,并2.3第三類(反應(yīng)后)促使液體產(chǎn)率增多;CO與CH逸出幾乎不受K+第三類是對收集到的生物質(zhì)油進行改質(zhì)。主要有Ca2+的影響。催化加氫、催化裂解、催化酯化、乳化、添加溶劑、添加2.2第二類(反應(yīng)中抗氧化劑等方法。第二類是在生物質(zhì)油為氣態(tài)時,直接對其進行催2.3.1催化加氫化裂解或加氫催化加氫是指在高壓(10~20MPa)和存在供氫williams等利用安裝在流化床反應(yīng)器稀相風(fēng)的溶劑條件下,以CoMo、NiMo及其氧化物或?qū)⒁陨瞎潭ù泊呋磻?yīng)器,研究了催化劑類型和反應(yīng)條件對活性組分負(fù)載在Al2O3等載體上作為催化劑對生物質(zhì)生物質(zhì)油成分的影響。結(jié)果表明,由于部分熱解蒸汽油中國煤化工在催化劑表面碳化,生物質(zhì)油產(chǎn)率下降,其中的氧含量明顯減少,但芳香烴增多特別是有致癌作用的多環(huán)芳CoM得CNMHGmmw九了松樹木屑熱解油在香烴(PAH),這一點值得關(guān)注。研究還發(fā)現(xiàn),在熱解間歇反應(yīng)器中的加氫反應(yīng)。結(jié)果表明,5%Pd和5%蒸汽催化脫氧過程中,高溫下氧主要以COCO2的形Pt催化劑得到較高的轉(zhuǎn)化率,為60%~70%。李洪字等:生物質(zhì)油改性方法研究進展/2009正3圈Churin等1在壓力5~12MPa、溫度270~1.1~2.5h1,與四氫化萘以1:1一起參與精制。400℃的固定床反應(yīng)器中,采用CoMo和NMo催化wBO、PL和RO得到的有機物分別為19%30%和劑對生物質(zhì)油催化加氫,處理后生物質(zhì)油的烴類質(zhì)量17%芳香化合物含量分別為83%76%和87%;以木分?jǐn)?shù)從原來的10%~20%提高到70%~75%而酚類屑為基準(zhǔn)計算產(chǎn)量WBO得到最大有機物產(chǎn)率為質(zhì)量分?jǐn)?shù)從40%下降到18%11%,PL為6.5%RO為5%。Zhang等1將收率為70%的生物質(zhì)油分為兩相,Vitolo等分別采用HZSM5(50)、HZSM5以硫化的 CoMo-P/A2O3為催化劑、四氫萘為溶劑,(80)、HY分子篩(80)作為催化劑,在固定床反應(yīng)器在360℃、2MPa的高壓加熱釜中對油相進行催化加內(nèi),于溫度410~490℃、進料速率5.9m3·h、催化氫精制油中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由粗油中的41.8%降低到劑用量2g的條件下催化熱裂解生物質(zhì)油。結(jié)果表3.0%。另外,粗油因含有大量羥基,可以溶于甲醇;而明,添加HZSM5(50)催化劑的精制油產(chǎn)量最高,為精制油由于已脫羥基,可以溶于油。22.1%~23.4%。焦炭的形成是擇形反應(yīng)的結(jié)果,傳統(tǒng)的催化加氫精制方法并不經(jīng)濟,設(shè)備和處理HZSM5的結(jié)焦率比HY低,這可能是HZSM5的成本高,且操作過程中容易發(fā)生催化劑失活和反應(yīng)器孔徑(55A)比HY(7.4A)小,阻止了焦炭前身化合堵塞等問題。因此有些學(xué)者提出兩段催化加氫精制。物的進入。低溫下HZSM5(80)的脫氧性比HZSM5第一段為預(yù)處理,是指在低溫、低壓及催化劑條件下,(50)好,但隨著溫度的升高,HZSM5(50)的脫氧性明對生物質(zhì)油預(yù)處理,提高其熱穩(wěn)定性;第二段為傳統(tǒng)的顯高于HZSM-5(80)。催化加氫處理,經(jīng)預(yù)處理后,高溫下的催化加氫處理就Katikaneni等采用三種磷酸鋁分子篩催化劑不會發(fā)生結(jié)焦現(xiàn)象。 Rocha等利用固定床反應(yīng)器SAP5SAPO11、 MgAPO36研究了孔徑和酸度對對纖維素?zé)崃呀獾纳镔|(zhì)油蒸汽分別進行傳統(tǒng)催化加精制產(chǎn)物的影響,反應(yīng)裝置采用固定床反應(yīng)器,溫度為氫和兩段催化加氫精制,傳統(tǒng)催化加氫是以膠質(zhì)FeS330~550℃,WHSV為3.6h'。結(jié)果表明,SAPO5作為催化劑在氫壓10MPa下進行精制;兩段催化加催化時得到的液體油部分(OLP)產(chǎn)量最高, MgAPO氫精制是以商業(yè)NiMo/yAl2O3作為催化劑,在36最低,表明隨著催化劑酸位的減少,OLP的產(chǎn)量也℃下氫壓從反應(yīng)第一段的2.5MPa上升到反應(yīng)第減少;OLP中芳烴的含量也各不相同,SAPO5的含量二段的10MPa,在這個過程中生物質(zhì)油的氧含量從最高 MgAPO36的最少;同時,溫度對三種催化劑所20%減少到10%,采用兩段催化加氫比傳統(tǒng)催化加氫得碳?xì)浠衔锂a(chǎn)量的影響也各不相同,這說明芳烴的的H/C比率增大、OC比率減小,此外隨著氫壓的增產(chǎn)量和催化劑酸性、孔徑及溫度的影響都有關(guān)系。這大,兩段催化加氫和傳統(tǒng)催化加氫O/C比率的變化也三種催化劑得到的芳烴中苯的含量很高,最高達(dá)到不同90%以上,而甲苯和二甲苯很少,這和HZSM5催化2.3.2催化裂解得到的芳烴組成相反。大孔徑的SAP5和MgA催化裂解是將含氧原料轉(zhuǎn)化為較輕的、可包含在PO36的結(jié)焦率(10%~21.5%)大于中等孔徑的SA汽油餾程中的烴類組分,多余的氧以H2O、CO2或COPO11(4.1%~13%),后者和HZSM5相差不多。的形式除去。催化裂解獲得的精制油的產(chǎn)率一般比催2.3.3催化酯化化加氫低,但催化裂解反應(yīng)可以在常壓下進行,不需要生物質(zhì)油中有機羧酸含量較高種類較多,導(dǎo)致其還原性氣體,反應(yīng)條件比催化加氫溫和酸性和腐蝕性很強。催化酯化就是在生物質(zhì)油中加入郭曉亞等16采用HZSM5分子篩催化劑將生物醇類助劑,在固體酸或堿催化劑的作用下發(fā)生酯化等油(由木屑在循環(huán)流化床中快速熱解得到)與溶劑四氫反應(yīng),將生物質(zhì)油中的羧基等組分轉(zhuǎn)化為酯類物質(zhì),降化萘以1:1的質(zhì)量比混合,在固定床反應(yīng)器內(nèi)催化裂低羧酸的腐蝕性,從而達(dá)到改善生物質(zhì)油物化性能的解。結(jié)果表明,精制油中的含氧化合物如有機酸、酯、目的醇、酮、醛的含量大幅減少,而不含氧的芳香烴含量增zhang等篩選得到了催化活性最好的固體酸加催化LI中國煤化工此固體酸和溶劑在Sharma等17將熱解得到的生物質(zhì)裂解油分為三組:全部的裂解油(WBO)、木質(zhì)素組分(P1)和渣油度降CNMHG了50,%、運動粘22.6%,且該方法(RO),使用的催化劑為HzSM-5,反應(yīng)裝置釆用固定顯著提高了生物質(zhì)油的貯存穩(wěn)定性,在5℃下保存8床微型反應(yīng)器,反應(yīng)溫度為340~410℃,WHSV為個月粘度變化不大李洪字等:生物質(zhì)油改性方法研究進展/2009年3徐瑩等制備并篩選對酯化反應(yīng)活性較高的2.3.6添加溶劑K2CO)3/y-A12O3-NaOH催化劑,對生物質(zhì)油催化酯化為了使生物質(zhì)油能長期貯存而性質(zhì)不發(fā)生顯著改改質(zhì)進行研究。結(jié)果表明,生物質(zhì)油經(jīng)催化酯化改質(zhì)變,常采用向其中加入一定量有機溶劑的方法后,不僅運動粘度顯著降低、流動性增強、穩(wěn)定性提高、 Diebold等2研究了不同溶劑對降低生物質(zhì)油粘度和pH值提高、熱值提高,而且改質(zhì)后的生物質(zhì)油中酸類提高其穩(wěn)定性的作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn),它們不僅可以在物質(zhì)含量減少、酯類物質(zhì)含量增加,揮發(fā)性和難揮發(fā)性40℃時將生物質(zhì)油的粘度降至初始的一半,還可以顯的有機羧酸轉(zhuǎn)化為酯,大大優(yōu)化了生物質(zhì)油的組成,降著降低生物質(zhì)油粘度隨時間增大的速度。甲醇是最好低了生物質(zhì)油的腐蝕性。的添加劑含10%甲醇的生物質(zhì)油即使在90℃下暴露Xu等22.用固體酸催化劑(SO/MO,)對生物96h,其粘度依然能夠滿足ASTM4柴油的要求,而質(zhì)油和乙醇進行催化酯化,得到兩種精制油,它們的密不加甲醇的生物質(zhì)油放置26h后粘度就超標(biāo)了。度減小熱值增加、pH值增大。精制油存貯·三個月后添加甲醇不僅減小了生物質(zhì)油的粘度、提高了穩(wěn)粘度無明顯增加。定性,還減小了酸性,增加了揮發(fā)分和熱值。甲醇比較2.3.4乳化便宜,同時其使用成本也可以從生物質(zhì)油熱值的增加生物質(zhì)油作為液體燃料直接使用,必須改變柴油中得到部分補償?shù)臋C械結(jié)構(gòu),這樣柴油機的操作會變得很復(fù)雜,但可借助表面活性劑的乳化作用使生物質(zhì)油與其它液體3結(jié)語燃料混溶后直接使用。目前,雖然生物質(zhì)油的品質(zhì)、穩(wěn)定性、存貯和應(yīng)用Ikura等將生物質(zhì)油用離心機離心,除去其中還無法與傳統(tǒng)礦物燃油相比,但隨著生物質(zhì)熱解液化的重組分然后用表面活性劑將處理后的生物質(zhì)油與工藝和各種提高生物質(zhì)油穩(wěn)定性的技術(shù)的發(fā)展,以及柴油混合制成乳濁液,采用各種處理條件考察了乳濁有關(guān)生物質(zhì)油應(yīng)用的各項標(biāo)準(zhǔn)的制定,生物質(zhì)油產(chǎn)品液穩(wěn)定性的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),生物質(zhì)油濃度、表面活性將具有越來越強的競爭力,應(yīng)用前景十分廣闊劑用量和單位能量輸入3個條件對乳濁液穩(wěn)定性的影提高生物質(zhì)油品質(zhì),需要深入研究生物質(zhì)熱解液響很大。隨生物質(zhì)油濃度和單位能量輸入而定,當(dāng)表化機理和生物質(zhì)油的特性,只有這樣才能在快速裂解活性劑的用量在0.8%~1.5%范圍內(nèi)時,能夠形成的各個階段控制生物質(zhì)油成分的生成途徑,從而得到穩(wěn)定的乳濁液。離心后的生物質(zhì)油熱值降低,相應(yīng)制化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定利用價值較高的生物質(zhì)油或化工原料。成的乳濁液熱值也減小,乳濁液的粘度也比純生物質(zhì)參考文獻油低。他們?yōu)榱丝疾焐镔|(zhì)油和生物質(zhì)油一柴油乳濁1] Chiaramonti d, Osman A, Solantausta Y. Power generation u液的腐蝕性,在60℃時,分別往純生物質(zhì)油和生物質(zhì)sing fast pyrolysis liquids from biomass[J]. Renewable and Sus油質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的生物質(zhì)油一柴油乳濁液中加入tainable Energy Reviews, 2007, 11(6): 1056-1086.鋼棒放置24h,結(jié)果發(fā)現(xiàn)純生物質(zhì)油中鋼棒的質(zhì)量損(2]王賢華,陳漢平,羅凱,等.提高生物油穩(wěn)定性的方法[門.化工進展,2006,25(7):765-769失了72%,而乳濁液中鋼棒質(zhì)量只損失了35%。[3] Czernik S, Johnson DK, Black S, Stability of wood fast pyrolysis2.3.5添加抗氧化劑oil[J]. Biomass and Bioenergy, 1994,7(1-6):187-192當(dāng)生物質(zhì)油與空氣接觸時,其中起溶劑作用的揮[4] Diebold JP. A review of the chemical and physical mechanisms of發(fā)性有機物有可能揮發(fā)出來,或者某些活性成分與氧he storage stability of fast pyrolysis bio-oils[ R]. Golden, Colo-氣發(fā)生反應(yīng)生成過氧化物,這些過氧化物會催化烯烴的聚合。所以在處理、貯存和運輸生物油時應(yīng)盡量避[5]張素平,生物質(zhì)制液體燃料LD].上海:華東理工大學(xué),2002.[6] Scott D S, Piskorz J, Bergougnou M A, et al. The role of tem免與空氣接觸,或者添加一些抗氧化劑。許多酚類可以捕捉對烯烴聚合起催化作用的自由基,但生物質(zhì)油and Engineering Chemistry Research, 1988, 27(1): 8-15中這樣的酚類含量有限不足以保證油的穩(wěn)定性所以[7]楊呂炎,姚建中,呂雪松,等生物質(zhì)中K、Ca2對熱解的影響可以向生物質(zhì)油中加入一些酚類。在生物質(zhì)油的貯存(5):496-502和運輸過程中通常添加對苯二酚以穩(wěn)定丙烯醛。實[8中國煤化工 of products from the際上,加入少量(0.10%~0.25%)抗氧化劑(如對苯CNMHGksUIJ. Energy, 2000, 25酚)穩(wěn)定生物質(zhì)油中的烯烴比催化加氫使烯烴飽和要91 Adam J, Antonakou F, Lappas a.eta. In situ catalytic upgra更經(jīng)濟一些。ding of biomass derived fast pyrolysis vapours in a fixed bed reac-李洪宇等:生物質(zhì)油改性方法研究進展/2009正黑3期tor using mesoporous materials]. Microporous and Mesoporous [17] Sharma R K, Bakhshi NN. Catalytic upgrading of pyrolysis oilMaterials,2006,96(1-3):93-101[]. Energy and Fuels,1993,7(2):306-314[Io] Triantalyllidis K S, Iliopoulou E F, Antonakou E V, et al.H[18] Vitolo S, Seggiani M, Frediani P, et al. Catalytic upgrading ofdrothermally stable mesoporous aluminosilicates (MSU-S)aspyrolytic oils to fuel over different zeolites[J]. Fuel,1999,78sembled from zeolite seeds as catalysts for biomass pyrolysis[J].(10):1147-1159Microporous and Mesoporous Materials, 2007,99(1-2): 132- [19] Katikaneni Sai P R, Adjaye John D, Bakhshi Narendra N. Per-formance of aluminophate molecular sieve catalysts for the pro-[11] Nokkosmaki M 1, Kuoppala E T. Leppamaki E A, et al. Cataduction of hydrocarbons from wood-derived and vegetable oilslytic conversion of biomass pyrolysis vapours with zinc oxide[J]UJJ. Energy and Fuels, 1995,(9),1065-1078Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 2000, 55(1) 119- [20] Zhang Qi, Chang Jie, Wang Tiejun, et al. Upgrading bio-oil o-ver different solid catalysts [J]. Energy and Fuels, 2006, 20(6)[12] Soltes E J, Lin SCK, Shen Y H E. Catalyst specificities in highpressure hydroprocessing of pyrolysis and gasification tar[J,.[21]徐,常杰,張琦,等.固體堿催化劑上生物油催化酯化改質(zhì)ASC Preprints( Div Of Fuel Chem), 1987, 32(2):229-239[.石油化工,2006,35(7):615-618[13] Churin E, Grange P, Delmn B, Catalysis (ils Biomass for Ener- [22] Xu Junming, Jiang Jianchun, Sun yunjuan, et al. Bio-oil upgra-gy and IndustryLM]. London: Elsevier Appl Sci Pub, 1990:120-ding by means of ethyl ester production in reactive distillation toremove water and to improve storage and fuel characteristics[J].[14] Zhang Suping, Yan Yongjie, Li Tingchen, et al. Upgrading ofBiomass and Bioenergy, 2008, 32(11):1056-1061liquid fuel from the pyrolysis of biomass []. Bioresource Tech- [23] Ikura M, Stanciulescu M. Hogan E. Emulsification of pyrolysisnology,2005,96(5):545-550.erived bio-oil in diesel fuel [J]. Biomass and Bioenergy, 2003[15] Rocha J D, Luengo C A, Snape C E,et al. The scope for genera24(3):221-232.[24] Diebold J P, Czernik S. Additives to lower and stabilize the vis-sis [J]. Organic Geochemistry, 1999, 30(12):1527-1534cosity of pyrolysis oils during storage[J]. Energy and Fuels[16]郭曉亞,顏涌捷,李庭琛,等.生物質(zhì)裂解油催化裂解精制[]1997,11(5):1081-1091.過程T程學(xué)報,2003,3(1):91A Review of the Upgrading of Bio-oil from Biomass PyrolysisLI Hong-yu, YAN Yong-jie(Research Center for Biomass Energy, East China University of Scienceand Technology, Shanghai 200237, China)Abstract: The application of bio-oil is limited by its high water content, high oxygen content, high viscosi-ty, thermal instability and chemical instability, so the bio-oil should be upgraded to improve the quality. In thispaper,according to the process of biomass fast pyrolysis, the methods to improve the quality of bio-oil were divided into three kinds: first, before fast pyrolysis, water or alkali metal was removed; second, during fast pyrolysis, the organic vapors were catalytic cracked; at last, after fast pyrolysis, the bio-oil was upgraded by hydrogenation, catalytic cracking, catalytic esterification, emulsification, addition of solvent or antioxidantKeywords: biomass; fast pyrolysis; bio-oil; upgrading; catalysis常務(wù)理事介紹→小小小小小小小小不胡衛(wèi)兵,男,黨員,碩士,教授,現(xiàn)任湖北民族學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院院長,美國科學(xué)促進會會員,《化學(xué)與生物工程》理事會常務(wù)理事,享受省政府專家津貼。主要從事物理化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)實驗的教學(xué)工作和天然產(chǎn)物的開發(fā)與利用以及非碳納米結(jié)構(gòu)的研究工作1998年9月至1999年9月在英國 SUSSEX大學(xué)學(xué)習(xí)、工中國煤化工爾化學(xué)獎得主Koto教授。主持并完成的絞股藍(lán)系列產(chǎn)品開發(fā)課題和《非碳納米教育廳的鑒定?!抖嗫招木钽f纖維的制備》一文獲湖北省2YHCNMH宇獎。已在《 ( appliedPhysics A》、《中國科學(xué)》、《 Chemical Physics Letters》、《 Advanced Materials》等國內(nèi)外刊物上發(fā)表論文30余篇其中部分被《EI》、《SCI》、《CA》、《蘇聯(lián)化學(xué)文摘》等收錄。
-
C4烯烴制丙烯催化劑 2020-06-12
-
煤基聚乙醇酸技術(shù)進展 2020-06-12
-
生物質(zhì)能的應(yīng)用工程 2020-06-12
-
我國甲醇工業(yè)現(xiàn)狀 2020-06-12
-
石油化工設(shè)備腐蝕與防護參考書十本免費下載,絕版珍藏 2020-06-12
-
四噴嘴水煤漿氣化爐工業(yè)應(yīng)用情況簡介 2020-06-12
-
Lurgi和ICI低壓甲醇合成工藝比較 2020-06-12
-
甲醇制芳烴研究進展 2020-06-12
-
精甲醇及MTO級甲醇精餾工藝技術(shù)進展 2020-06-12
