Ｎｉ Ｍｏ ＂ Ａ１ — ／ ／一 ｚ Ｏｓ 为 催 化 剂 ， ５ ０ 下 采 用 低 压 ０℃ （． ＭＰ ）＋高压 （Ｏ ａ ，在这个过程 中生物质油 的氧 ２５ ａ １ＭＰ ） 含量从 ２ 减少到 １ ，采用两段催化加氢 比传统催化加 Ｏ Ｏ
１ 生 物 油精 制
１１ ． 催化加氢
０ 引 言
随着石油资源 的 日益短缺 ，生物质 资源越 来越 受到人 们关注＿ 。生物质 经过快 速热 裂解 ，并迅 速冷 凝 ，得 到 １ ］
的黑色伴有刺激性气 味 的粘 稠液体 即为 生物油 。生物油 是 生物质利用 的一种 高效 途径 。由于成分 复杂 、热值低 、含 氧高 、腐蚀性强和稳定 性差等 缺点 阻碍 了其 替代 石油作 为
研究进展 。但生物油诸 多缺 点的根本 原 因是 其复 杂 的物 质 组成和化学 结构 ，生物 油 中含有 几乎 所 有 的含 氧官能 团 ， 使得生物油在存放 时稳 定性较差 ，易发 生交联 和缩合 ，导
致黏度上升［ ，通过化 学改性 改变 其结 构和成 分 ，才能 有 ６ ］ 效 的对生物油精制 和利用 。本 文综述 了 国内外生 物油化 学 精制技术研究进展情况 ，并分 析了其 发展趋势 。
中国材料科技 与设 备 （ 双月 刊）
生物油精制改性技术研究进 展
２ｌ Ｏ １年 ・ ６ 第 期
生 物 油 精 制 改 性 技 术 研 究 进 展
李静’ ，蒋剑春 ，徐俊 明，戴伟娣
（ 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 ，国家林业局林产化学工程 重点 开放性实验室 ，江苏 南京 ２０４） １０ ２
－
氢 的 Ｈ／ Ｃ比率增大 、ｏ／ ｃ比率减小 ，且生物油蒸气通过催 化剂床层时 ，由于气 固相接触 的覆盖度 较低 ，提 高 了催 化
剂 的寿 命 。
１ ２催 化 裂 解 ．
催化裂解是在催化剂 的作用 下将生物 油蒸气 分子裂 解 成较小 的分子 ，生 物油 中的氧 以 Ｈｚ ０、Ｃ ｚ和 Ｃ 的形 式 Ｏ Ｏ
离 、蒸馏 、分子蒸馏 、超临界 二氧 化碳 萃取 、膜 分离 和乳 化等方面做 了大量 的工作 。陈尔 旺＿ 等综 述 了该 方 面的 ４ ］
失活等问题 ，人们提 出了两段式催 化加氢 。两 段式催 化 的 第一段在低温低压下进行 预处 理 ，第 二段则 为传统 的催化
加氢 。 ｈｕ Ｅ］ Ｍａｆｄ 采用 固定床 研究 了以硫化 的 Ｃ Ｍｏ Ａｌ ｏ ／ ｚ ０３ 和 Ｎｉ ／ ２ ，５ Ｒ ／ ２ ｓ三种催 化 剂来 催化 加 氢精 Ｍｏ Ａ１ Ｏｓ ｕ Ａ１Ｏ 制样树原料的生物油 。催 化加氢采用 “ 温 （ ５℃） ＋高 低 ２０ 温 （０ ℃ ） ４ ０ ”两段式 ，先进行 低 温处 理 ，使 较 活泼 的醛类
的氢气 压力 下 ，采用 不 同的升温速率对 生物油进 行加 氢处
理 ，通 过该 方法 可以使 生物油 中的含氧量降低 ２ ，实验 Ｏ 中还发现 ，当加 入 Ｆ Ｓ作 为催化 剂时 ，可 以提 高生物 油 的 ｅ 转 化率并使 含氧量 降低 ３ ，同时芳烃 的含 量显 著增加 。 ｏ
Ｚ ａｇ等＿ 将收率为 ７ 的生物质 油分为 两相 ，以硫 化 的 ｈｎ ｇ ］ Ｏ Ｃ —Ｍｏ ／ ｚ） 为催 化剂 、四氢萘 为间接供 氢溶剂 ，在 ｏ —Ｐ Ａｌ ３ （ ３ ０ 、２ＭＰ ６℃ ａ的高压加热釜 中对油相进行催化加氢 ，精制 油 中氧的质量分数 由粗油 中的 ４ ． 降低到 ３ Ｏ 。 １８ ． 由于传统的催化加氢方 法存在 设备成 本高 ，催化 剂易
碳氢燃料 的使用 ＿ ，因此 需要 通 过精 制 提高 生物 油 品质 。 ３ ］ 生物油精制 的核心部 分是要 通过适 当的物 理处理 或化学 手 段控制水分 、去除 固体 颗粒并 尽可 能的脱 氧 ，使其 能够 更 好 的应用在现有 的燃 油设备 。物理处 理通过 分离 手段初 步 改善其物理特性 ，一 般在较 温和 的条件下 进行 ，采用 的设 备和操作成本也 比较低 。近 年来人们 已经在 生物 油溶剂 分
摘要 ：生物质热解 油具有含 水高、热值低 、含氧量 高和化 学不稳 定等特性 ，一 定程度上 影响 了其 广泛使 用 ，必须通过 精制改善 生物 油品质 。本综述 了近年 来生物质 热解油化 学精 制改性技 术 ，并对其优 缺点进行 了分析 。
关 键 词 ： 生物 油 ；精 制 ；热 裂 解 中图 分 类 号 ：￥ １ ２６ 文 献标 识 码 ：Ａ
３０ ５ ℃和 １ —２ ＭＰ ０ ０ ａ的 反 应 条 件 下 ，提 质 油 产 率 超 过
６ｗｔ ，脱氧率 超过 了 ９ ，相应 的热 值接 近 ４ ＭＪ ｋ ， ０ Ｏ ０ ／ ｇ 和柴油相 当。Ｈ—Ｎ 和 Ｇ Ｃ分析表 明 ，氢化后 酚类 、芳
烃 和烷烃 含量明显增 多。Ｒ ｃ ａ等［ 人 在 （ ． —１ ａ ｏｈ ８ ］ ２ ５ ０ＭＰ ）
催化加 氢是 指在 供 氢 的高 压 条件 （ ０ ０ ａ 下 ， １ —２ ＭＰ ）
通过催化剂作 用对 生物 油进行加 氢处理 ，还原油 中不饱 和 组分 ，减少生 物油 的含 氧量 ，从 而提高油的品质 。 Ｗｉ ｓｈ ｔ ７尝试 了几种贵金属催化剂催化氢 化生物 ｌ ｅ ｕ 等［ ｄ ］ 油 。实验结果 显示 ，贵金 属 的活 性优 于普 通 金 属 ；在 ２ ０ ５
等组分还原 ，起稳定油 的作用 ；随后 高温处理 则使 较不活 泼组分如酚和酸等发 生氢化 去氧 。Ｒ ｃａ ＿］ ｏｈ 等 】 利用 固定床 １ 反应器对纤维素热裂解 的生物质 油蒸汽分 别进行传 统催化
加氢和两段催化加氢 精制 ，传统催 化加氢 以胶质 Ｆ Ｓ为催 ｅ
化剂在氢压 １ ａ下进行 精制 ，两段催 化加 氢精 制是 以 ０ＭＰ