[01703250]生物质热解制备生物油及其化学品开发研究

①北华大学承担的吉林省科技厅青年科研基金项目“生物质热解制备生物油及其化学品开发研究”（任务书编号：201201145）,依托吉林省木质材料科学与工程重点实验室,2012年1月立项。通过项目组全体青年教师和学生的共同努力,在实验室完成了本项目的研究内容。以秸秆、木屑、稻壳等农林废弃物为原料,尤其是以玉米秸秆为原料,对生物质原料进行了分析,研究了多组分溶剂催化液化高效制备生物油技术,探讨热解液化体系及反应条件对生物质组分液化及生物油组成、产物的物性、得率变化和影响因素;生物油组分十分复杂,通过对产物进行化学分析和仪器分析,充分利用组分中的有用基团和物质,采用酯化、缩合、共聚等转化方式将其向高分子材料的研究领域扩展,制备聚氨酯发泡材料,部分替代石油基产品。 ②技术原理：生物质的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素,他们稳定的大分子结构。液化是一种高效的生物质综合利用方法,它是在适当的温度、压力以及溶剂和催化剂作用下,将生物质材料由固体转化为液体的一种热化学过程。其产物可以替代部分石化产品使用,还可以进一步作为化工原料生产其它产品。本项目研究溶剂催化液化制备生物油技术,生物油组分十分复杂,充分利用组分中的有用官能团和化学键,制备高附加值生物基化学品。本项目研究已经完成合同中规定的技术内容和主要技术指标：生物质原料转化率＞82%,最高达到90%;液体燃料油热值达26.221MJ/Kg;燃料油水分9.47%。 ③项目的创新性：研究出生物质热化学转化制备可以替代石油能源的液体燃料油,同时制备可降解部分替代石油的高分子聚氨酯发泡材料的综合利用技术路线。该工艺不仅能提高生物质资源单一利用工艺的经济性,而且低碳环保,市场前景广阔。 先进性： 该研究成果可丰富秸秆综合利用的途径,变废为宝,实现资源、环境、社会效益的最大化,市场前景广阔;同时,得到的生物油能部分替代石化汽油,对我国的能源安全有重大的战略意义,制得的生物基材料,可替代石油基产品,来源于可再生资源,材料可降解,生态和环境效益显著,且对缓解我国对石油的依赖有重要的意义。 ④项目开发的生物质溶剂液化技术和生物油部分替代化石原料制备聚氨酯泡沫材料技术在实验室均已完成实验室阶段的研究,中科院出具了产品检测报告。该技术适用于以秸秆、木屑、稻壳等农林废弃物为原料进行液化转化,为来源丰富、无毒、价廉、尚未高效利用的生物质液化产物的应用技术研究提供基础理论依据,探索了一种生物质液化的新型技术路线。 ⑤项目刚刚在实验室完成阶段性的研究工作,距离工业化大规模生产还有一定的距离。 存在问题：该技术一方面可以充分利用重要的农林剩余物确定经济技术可行的制备可部分替代石油能源的生物质液体燃料油和生物基高分子材料的全质综合利用工艺过程,效果较好,但生物质高效定向催化液化过程的优化耦合转化技术需进一步研究,大规模化生产中还有许多实际问题需要解决。 ⑥本项目还未申报奖项。