低溫選擇性熱解草本類生物質制備4-乙烯基苯酚.pdf

1、隨著化石能源的短缺以及溫室效應等環(huán)境問題的加劇迫使我們尋找開發(fā)新的基于可再生資源的能量體系。生物質是一種普遍認可的可再生資源，不僅可以轉化為能源，還可以用于生產化學品。生物質快速熱解液化技術可以將生物質高效地轉化為生物油，但通常獲得的生物油，具有熱值低、腐蝕性強等缺點而不適合直接用做燃料。并且生物油的成分復雜，很難從中分離提純化工原料。因而需要建立新的工藝體系來制備較高品質的生物油，或者得到富集了某些化學品的生物油。
　　 木質

2、素纖維類生物質是由纖維素、半纖維素以及木質素組成，不同的生物質原料這三者的比例是不同的，因而生物質的種類對生物油的組成以及品質有很重要的影響。纖維素、半纖維素快速熱解的產物主要有乙酸、5-羥甲基糠醛、糠醛、左旋葡聚糖、左旋葡萄糖酮等，木質素的熱解產物主要是芳香化合物，熱解產生的焦炭也主要是木質素熱解產物貢獻的。溫度是影響快速熱解的重要影響因素，低溫熱解得到的生物油中化合物的種類較少，容易獲得富集了某些高附加值化學品的生物油，但生物油的產

3、率較低;中高溫熱解能獲得較高產率的生物油，但生物油中的化學組分非常復雜，不能作為高品質燃料直接應用。我們提出了一條兩步熱解生物質的方法:首先在低溫條件下熱解生物質原料獲得富集某些化學品的生物油，然后中溫熱解第一步剩余的熱解殘渣，獲得較高品質的生物油。此路徑不僅可以獲得較高品質的生物油，而且可以同時可以得到高附加值的化學品，使生物質得到最大化的利用。
　　 我們以七種木質纖維素類生物質（甘蔗渣、玉米桿、稻殼、稻草、竹子、棉花桿和楊

4、木）為原料，研究他們在無催化劑存在、溫度較低的條件下的快速熱解行為，分析產物的分布。通過比較發(fā)現(xiàn)一些草本植物如甘蔗渣等適合生產4-乙烯基苯酚，而木本植物則不合適。以甘蔗渣為例，在300℃即可高產率高選擇性獲得富含4-乙烯基苯酚的生物油。同時，我們實現(xiàn)了4-乙烯基苯酚的分離提純。為了研究4-乙烯基苯酚的熱解生成機理，我們研究了用不同處理方法得到的木質素為原料進行熱解實驗，并且合成了含有β-5結構的木質素模型物并進行機理的推測，最終我們發(fā)現(xiàn)