萃取耦合化學轉(zhuǎn)化法提質(zhì)生物油的研究.pdf

1、生物油是指生物質(zhì)在中溫(500~600℃)、隔絕氧氣的條件下發(fā)生快速熱裂解,并驟然冷凝后獲得的液化產(chǎn)物。因生物質(zhì)具有來源廣泛、可再生、便于運輸和能量密度較高等優(yōu)點,使得生物油作為一種清潔能源,具有廣闊的潛在應用,有望在緩解未來能源緊張方面發(fā)揮重要作用。然而由于生物油是非熱力學平衡產(chǎn)物,其穩(wěn)定性極差。此外,含水量高、含氧量高、酸值高等缺陷也阻礙了其作為內(nèi)燃機燃料油的應用。
　　論文采用稻殼快速裂解油,利用水相萃取技術,首先考察了生物

2、油分相提質(zhì)和預氧化和預還原的變化規(guī)律。通過向生物油中加入適宜水使其自然分為水溶相和油溶相,發(fā)現(xiàn)小分子有機酸、醛、酮等極性分子易富集于水溶相中,而多數(shù)芳香化合物以及大分子的酸、醛和酮等則富集于油溶相中。分別對水溶相和油溶相的預氧化和預還原處理表明,預氧化可將醛類轉(zhuǎn)化為酸,預氧化后,的水溶相中酸含量上升了41.8％,醛類的轉(zhuǎn)化率下降了達到80.45%,油溶相酸含量由50.24 KOH mg/g提高到85.42 KOH mg/g。預還原處理對

3、其油品含酸量影響不大。由此表明,水相萃取和預氧化可作為生物油進一步提質(zhì)的預處理方法。
　　論文創(chuàng)新性地提出了一種萃取耦合化學轉(zhuǎn)化提質(zhì)生物油的新方法,即在萃取劑的作用下,將生物油中酸、醛等在線萃取出來,再經(jīng)酯化和縮醛化進行提質(zhì)的方法。與直接酯化提質(zhì)相比,該方法可將生物油中的酸、醛等幾乎全部轉(zhuǎn)化為相應的酯、縮醛等,部分糖類也會水解轉(zhuǎn)化為醛類衍生物或縮醛。提質(zhì)后油品的含水量相比原油最高降低了92.14%。與生物油直接酯化提質(zhì)相比,萃取耦

4、合化學轉(zhuǎn)化法將生物油中的糖部分轉(zhuǎn)化,顯著抑制提質(zhì)過程中的結(jié)焦問題。生物油水溶相和油溶相預氧化處理再經(jīng)萃取耦合化學轉(zhuǎn)化提質(zhì)后,油品的含水量相比原油分別降低了92.14%、90.53%,有機酸的轉(zhuǎn)化率分別達到97%、94.6%,熱值分別提高了57.6%、56.8%。生物油水溶相預氧化再經(jīng)萃取耦合化學轉(zhuǎn)化提質(zhì)后將生物油中的糖轉(zhuǎn)化為縮醛和酯等,轉(zhuǎn)化率高達92%以上,并且結(jié)焦率為零。還原預處理將生物油中部分醛酮轉(zhuǎn)化為醇,再經(jīng)萃取耦合化學轉(zhuǎn)化提質(zhì)后