能源是现代人类社会维持稳定活动、推动发展前进的基础性物质资源。随着社会发展速度的加快,对能源的需求也日益增长。由于在能源结构中占主导地位的化石能源有不可再生性质以及对环境的破坏作用,因此生物质能等可再生能源的开发利用得到广泛关注。生物质能具有低碳排放、可再生、环境友好等特点,具有巨大的开发潜力。目前,将生物质经过快速热解液化技术制备的生物油存储方便、有机成分种类多、应用途径广泛。因此,对生物油进行分离提炼制备高品质液体燃料和高附加值化学品,是当前解决能源和环境问题的一种新思路和新方向。常压蒸馏是当前生物油分离方法中具有最成熟的产业化设备的一项工业技术,但由于生物油具有含水量高,酸性强,有机成分种类复杂且各化合物实际含量较低等缺点,给生物油直接进行蒸馏分离提纯带来了困难。针对这一问题,本文提出将萃取技术、蒸馏技术并与添加剂相结合的思路,开展了提升生物油下游产品品质的研究。本文探究了萃取技术和蒸馏技术结合对生物油下游产物品质的影响,考察了不同萃取剂对生物油馏分的理化性质和有机成分化合物富集行为的影响。选用乙酸乙酯、二氯甲烷、乙醚和甲苯分别与生物油按照相同质量比0.8:1混合萃取后,将萃取液进行常压蒸馏分离。实验结果表明:预先经过萃取的生物油蒸馏得到的馏分品质较高,其油相层中含水量明显下降,最低含水量为0.91%。不同萃取剂对馏分的有机成分影响不同,如在甲苯、乙酸乙酯、乙醚和二氯甲烷四种溶剂中,甲苯对生物油的萃取率较低,导致其馏分中大部分为萃取溶剂,酚类绝对峰面积较小;乙酸乙酯和乙醚萃取效率较高,但由于两者含有醚键易与生物油发生反应,导致馏分中酚类含量很低;二氯甲烷对生物油的萃取效率高,尤其对酚类化合物萃取效果较好,萃取相经过蒸馏后得到的馏分中愈创木酚及其衍生物富集程度高,相对含量为34.11%,是这四种溶剂中最适合用来进行萃取-蒸馏,以提升生物油下游产物的品质。使用添加剂预处理手段和蒸馏技术结合提升了生物油下游产品的品质,优化了馏分的物理化学性质,并从生物油中有效分离了愈创木酚化合物。将尿素、乙酸铵、碳酸铵、碳酸氢铵、硫酸铵和磷酸二氢铵六种含氮化合物作为添加剂,以5%的比例添加到生物油中,然后以280℃加热温度对生物油和添加剂的混合物进行常压蒸馏。结果表明:除硫酸铵外,所有添加剂均能通过促进酸性化合物向盐的转化来提高组分的pH值;添加中性和碱性的含氮化合物可以降低馏分中酮类和糠醛的含量,并提高馏分的稳定性;同时,使用添加剂和蒸馏结合的方法,使馏分的水分含量降低,愈创木酚及其衍生物等高值化合物的含量增加。在这六种添加剂中,尿素的添加,能使馏分含水量达到最低(7.48%),以及最大幅度提高馏分pH值(5.10)和愈创木酚等高值化合物的产率(提高了 85.89%)。因此,可将尿素作为添加剂,结合常压蒸馏的手段提升生物油下游产物的品质。本文还在蒸馏技术与添加剂结合提升生物油下游产物品质的研究工作基础上,从收率、含水量、pH值、元素分析等宏观表征手段,以及NMR、GC-MS、FID等微观检测手段两方面分析生物油馏分的理化性质和有机成分化合物富集行为,探究不同浓度的添加剂对生物油下游产品品质影响的变化规律。实验设置尿素的浓度分别为1%,2%,3%,4%和5%,蒸馏温度为280℃。结果表明:随着尿素浓度的增加,油相层的品质也逐步提升,并在4%浓度时达到较优状态,随后继续增加尿素的浓度,油相层的品质提升幅度不大。因此,在生物油中加入添加量为4%的尿素进行常压蒸馏,能将其下游产品的品质提升到最优状态。综上所述,本文提出将萃取技术、蒸馏技术并与添加剂相结合的思路是可行的,且工艺简单、成本低廉,对生物油下游产物品质提升效果明显,可为生物油分离提炼制备高品质液体燃料和高附加值化学品提供新的技术途径和数据参考。