生物油气化技术的研究进展

概述了国内外关于生物油水蒸气重整、裂解气化和超临界水气化以及其模型化合物气化和生物油气化制备合成气的净化等技术的研究进展,指出无论从经济方面还是技术方面,生物质热解油气化制备合成气都优于生物质直接气化制备合成气,但目前这一技术还处于实验室研究阶段。     

生物质热解制备高品质生物油研究进展

生物质热解制备生物油是能源富集的有效途径,是实现碳闭路循环的重要方式,作为一种环境友好型技术受到广泛关注和研究。然而,生物质热解反应过程复杂,生成的生物油热值低、含氧量高及强酸性等特点,制约了生物油的分离提纯、制备合成气以及燃烧等方面的应用,生物油品质的提升迫在眉睫。本文从生物质三组分、原料预处理、反应参数、催化剂、反应器等方面综述了影响生物油品质的主要因素,分析了生物油的特点,不同预处理下生物质特性的变化与生物油的关系,催化剂参与的热解行为对提升生物油品质的导向作用以及常用生物质热解反应器的特点,并对影响生物油品质的主要因素进行了总结。最后,针对影响制备高品质生物油的诸多因素提出建议,以期为制备高品质生物油提供参考和借鉴。     

生物质制备生物油裂解反应器研究进展

生物质热裂解是生物质在隔绝空气的条件下,快速加热裂解,裂解蒸汽经快速冷却制得棕褐色液体产物。将生物质热解生成生物油,不仅便于运输和储存,而且还可以作为生产化工产品的原料。主要介绍了国内外生物质纤维素裂解制备生物油工艺、裂解反应器的特点等。就我国目前的技术,建议开发高效裂解工艺、新型高效反应器、研究反应机理以及开发高效催化剂等,从而降低生物质裂解油成本。     

木质生物质的能源化及功能性环境材料制备

集中讨论了利用木质生物质资源代替化石资源,通过生物化学、热化学变换方法实现木质生物质的能源化,以及制备功能性环境材料的一些基本技术路线等问题.     

生物油水蒸气催化重整制氢研究进展

生物油催化重整制氢是生物质转化为高品位能源的主要发展方向之一,引起了国内外的广泛关注。本文主要介绍了国内外生物油制取氢气的工艺、催化剂制备等技术。作者建议开发生物油流化床催化重整制氢技术和开发高效耐磨催化剂等,从而降低生物油制氢的成本。     

生物油的精制及其研究进展

生物质是唯一可以转化为液体燃料的、对环境友好的、清洁的可再生资源。通过高压液化或热裂解方法可将生物质制备成类似石油的黏稠状物质-生物油。生物油的高含氧量、低热值和化学不稳定等特性在一定程度上影响了其广泛应用,因此必须对生物油进行精制,以改善生物油的品质。从催化加氢、催化裂解、催化酯化、烯烃改性等方面阐述了生物油的精制技术及其研究进展。     

木质纤维素可再生生物质资源预处理技术的研究进展

阐述了由木质纤维素可再生生物质资源制备生物燃料乙醇对我国可持续发展的重要意义.针对木质纤维素可再生生物质资源利用的关键技术,综述了国内外对木质纤维素可再生生物质资源预处理的研究进展,并重点介绍了物理法、化学法、物理-化学法和生物法预处理木质纤维素可再生生物质资源的技术.最后对木质纤维素可再生生物质资源预处理技术和应用前景进行了展望.     

生物质能源转化技术与应用(Ⅴ) ——生物柴油产业化制备技术

生物质能源是惟一可再生、可替代化石能源转化成气态、液态和固态燃料以及其它化工原料或者产品的碳资源。随着化石能源的枯竭和人类对全球性环境问题的关注,生物质能源替代化石能源利用的研究和开发,已成为国内外众多学者研究和关注的热点。本系列讲座主要讲述以生物质资源为主要原料,通过不同途径转化为洁净的、高品位的气体、液体或固体燃料。本讲主要概述生物柴油产业化制备技术研究现状,分析我国生物柴油产业化制备技术发展缓慢的原因,主要介绍了生物柴油常用的制备方法及其优缺点,预测了我国生物柴油产业化发展方向。     

生物质能源转化技术与应用(V)——生物柴油产业化制备技术

生物质能源是惟一可再生、可替代化石能源转化成气态、液态和固态燃料以及其它化工原料或者产品的碳资源.随着化石能源的枯竭和人类对全球性环境问题的关注,生物质能源替代化石能源利用的研究和开发,已成为国内外众多学者研究和关注的热点.本系列讲座主要讲述以生物质资源为主要原料,通过不同途径转化为洁净的、高品位的气体、液体或固体燃料.本讲主要概述生物柴油产业化制备技术研究现状,分析我国生物柴油产业化制备技术发展缓慢的原因,主要介绍了生物柴油常用的制备方法及其优缺点,预测了我国生物柴油产业化发展方向.     

微藻制备生物柴油技术综述

随着化石燃料的日益枯竭,生物柴油作为一种可再生的生物能源,其制备方法成为了各国研究开发的重点,藻类生物质则是生产生物柴油的优良原料。综述了制备微藻生物柴油的研究进程,着重阐述了酸催化法、碱催化法、酶催化法以及超临界法等国内外微藻制备生物柴油几种技术,并对其今后的研究重点进行了总结和展望。     

超临界流体在生物质转化技术中的应用

生物质能作为具有潜力的清洁可再生能源已经成为共识,且日益受到人们的重视。超临界流体因其自身的特性能够提高生物质转化利用效率,本文分析介绍了超临界流体技术在生物质利用中的主要应用即生物质超临界预处理、制氢、液化以及生物柴油超临界制备和生物油超临界提质,提出生物质超临界利用技术的研究意见和发展建议。     

生物原油炼制： 副产物内循环及水热自催化

利用高温高压条件模拟石油生成的生物质水热液化技术可用于制备生物原油,以替代日益枯竭的石油资源,然而副产物处置问题制约了其可持续发展。解决该问题的方法首先是通过水热定向催化调控减少副产物,然后集成各种技术将副产物尽可能原位资源化。基于此并依据生物炼制的思想,本文对一种集成几种水热技术炼制生物原油的模式进行了讨论。依据生物质水热液化副产物的特性,通过对固体产物水热合成制备催化剂、水相产物回用产生有机酸、气体产物分离或彻底氧化后水热还原生产有机酸等,可实现副产物内循环并强化自催化生成生物原油。指出该模式符合绿色化工的理念,对于加快规模化生产可替代石油的生物原油、缓解能源危机具有重要的参考意义。     

生物质催化热解制油及油品改性提质研究进展

基于国家碳中和背景，生物质作为一种重要的可再生资源，其有效利用至关重要。生物质热解制油具有规模化潜力，成为目前生物质利用的主要方式。生物质热解技术按照液化方式不同分为直接液化和间接液化，但生物质直接液化所得生物油组分不稳定，间接液化所得生物油品质取决于反应器型式、反应温度及催化剂类型等，不同制备方法的生物油品质差别较大，生物油改性提质成为其实际应用的必要条件。归纳比较了生物质热解过程中提高生物油品质的催化剂类型，着重综述了原生物油分离为轻质组分和重质组分后分别改性提质的技术路线，可转化为燃气、燃油甚至化学品，实现生物油的高值化。针对轻质油组分的改性方法有水蒸气重整制氢、催化裂解、加氢脱氧、催化酯化等，催化剂类型以分子筛及贵金属为主；而重质油组分水含量低、黏性大，相关提质研究较少，目前报道以加氢、裂化、酯化、添加溶剂、气化为主。生物油提质改性方法中，催化剂、氢源、耗能是限制其规模化、工业化应用的主要原因，降低催化剂成本及提高催化剂寿命、减少氢源使用或利用低成本氢源、简化工艺及降低反应温度是生物油提质技术发展方向。     

生物基产品制备关键过程及其生态产业链集成的研究进展——生物基产品过程工程的提出

生物质原料可以转化为能源、材料和化工产品,是国内外研究的热点. 目前生物基产品制备过程中存在原料组分利用和转化技术单一、缺乏系统技术集成等问题. 本工作从生物质的原料特点、转化过程和产品工程关键问题入手,综合多学科知识,提出了生物基产品过程工程这一理念. 从全新的面向原料、过程、产品的角度,建立生物质分层多级转化技术体系,并以无污染汽爆及其组分分离技术、节水节能固态纯种发酵技术、秸秆固相酶解-液体发酵乙醇耦合技术和汽爆秸秆膜循环酶解耦合发酵技术4个关键技术为平台,形成生物基产品生态产业新模式,为实现生物质资源高值化利用和生物基产品生态产业化提供研发思路和技术平台.     

生物发酵前处理生物炭对亚甲基蓝的吸附研究

原始生物炭由于比表面积小、官能团含量低，吸附性能受到影响。为提高生物炭的吸附性能，以棉秆生物质为基质，采用生物质微生物发酵前处理结合低温热空气碳化(TAT)技术制备高比表面积、高含氧官能团的生物炭，并通过扫描电镜(SEM)对发酵前后棉秆生物质的形貌进行表征，采用N₂吸附-脱附实验、傅里叶红外变换(FT-IR)、拉曼光谱对所制备生物炭的比表面积、官能团进行分析。结果表明，微生物发酵前处理所得的棉秆生物质表面附着大量微生物，微生物的分解作用破坏了生物质形貌结构，使所制备的生物炭的比表面积由0.01 m²/g提高至20.53 m²/g,C—O及其他含氧官能团含量大幅增加。吸附实验表明，微生物发酵前处理所得的棉秆基生物炭对亚甲基蓝(MB)的吸附容量为64.9 mg/g，是直接碳化制备的生物炭吸附容量的8倍；发酵前后棉秆生物质所制备的2种生物炭对MB的吸附均符合准二级动力学模型，其吸附过程受生物炭活性位点数和生物炭层状结构的控制；羟基在生物炭和MB之间的相互作用中起着关键作用，是主要的活性吸附位点。     

生物炭去除邻苯二甲酸酯的研究进展

生物炭由于其良好的孔隙结构以及表面负载的官能团,被广大学者用以处理邻苯二甲酸酯污染修复问题。近年来,学者发现由生物质直接制备的生物炭的吸附效果较为有限,因而开始采用化学、物理等方法对生物炭的性能进行改良。综述了不同来源的生物质制备的生物炭性质上的差异以及目前的新型制备方法对生物炭性质的优化;阐述了生物炭吸附过程中主要涉及的吸附机理,以及影响因素;并指出了今后研究可以根据吸附机理以及影响因素等考虑如何制备吸附性能更优秀的生物炭,目前生物炭吸附PAEs存在的一些问题以及今后的工作。     

木质纤维素类生物质制备生物乙醇研究进展

以木质纤维素类生物质为原料制备第二代生物乙醇的研究取得了较大进展,重点阐述了生物乙醇制备过程中的关键问题,包括原料预处理、水解和发酵工艺、各种方法的优缺点比较等,并介绍了我国生物乙醇的发展现状。     

生物炭制备及物性特征用于土壤修复的研究进展

生物炭是由生物质经热解、水热、气化等技术产生的固体物质，是一种绿色修复环境材料，常用于土壤修复、去除重金属及有机物及土壤肥效改良等。从生物炭制备方法及工艺、生物炭的特征及化学微观结构、生物炭对微生物菌群影响等方面进行了综述，分析了生物炭在土壤修复及农业应用的环境效益，为生物炭用于土壤绿色修复提供理论知识。     

生物油分离制备化学品和燃油的研究进展

生物油是来源于生物质热解的一种多相复杂的液体产品,含有丰富的高附加值化学品和燃油成分.生物油分离制备化学品是实现生物质有效利用的重要途径.介绍了生物油中左旋葡聚糖、羟基乙醛和低酚等精细化学品的分离工艺,归纳和总结了单一化学品分离工艺和多级化学品分离工艺的特点和不足,并提出了生物油分级制备燃料和化学品的新工艺.     

生物油分离技术的研究进展

生物质是唯一可储存的、能实现CO2零排放的清洁可再生资源。通过快速热解将其转化为液态生物油是生物质利用的一种高效途径。生物油通过精制改性可制备生物柴油,而从中分离出高价值化学品是实现生物油快速商业化的方法。生物油的分离具有重要意义,本文综述了近年来用蒸馏、萃取、柱层析、分子蒸馏和超临界萃取方法分离生物油的研究进展及生物油中不同组分的化学用途。总结了生物油分离技术存在的主要问题,并展望了生物油分离研究的发展方向。