生物质的三组分结构和热稳定性差异明显，将其进行组分分离分级转化可实现生物质的高效和高值化利用。本文通过微波辅助溶剂预处理的方法，将生物质分离为富纤维素固体、木质素与滤液三部分，考察不同的处理条件对组分分离的效果。进一步将获得的富纤维素固体进行快速热解制备高值化学品，并分析不同处理条件对最终产物产率的影响和作用机理。分离出的木质素组分、其他几种常见木质素与褐煤进行共热解，通过配置不同的混合比，同时在各样品的热解情况间进行对比分析共热解的相关调控机理。然后选取共热解效果较为显著的碱木质素与褐煤进行共热解耦合气化制焦进行分级利用，并添加酸洗后的碱木质素共热解实验，以分析其中碱和碱土金属的催化作用。最后根据热解过程中碱和碱土金属的迁移情况、热解焦中灰的结构等的考察，进一步对共热解过程中碱和碱土金属行为进行阐述。通过Py-GC-MS、固定床、热分析仪等平台进行物料的各类热解实验，并通过ICP、XRD、XRF、SEM等检测手段对各类实验中样品的变化进行了表征，阐述不同预处理条件对生物质分离的调控机理以及对后续组分热利用过程的影响，共热解过程中产物分布的变化以及其中影响参数的作用机理。　　首先，实验采用乙二醇作为溶剂、微波为热源、硫酸为催化剂，选择不同的处理时间和硫酸浓度对松木进行预处理，将获得的富纤维素组分进行热解制备高值化产物，并通过各类表征手段分析预处理后获得的各组分。可以发现，预处理能有效的分离开纤维素与木质素，脱除碱和碱土金属并使其富集于洗液之中，疏通固体的孔隙结构促进后续热解利用。同时，经过处理获得的富纤维素固体，随着处理强度的增强，其热解后获得高值化产物的产率提升。　　其次，在各类木质素与褐煤共热解实验中，因为木质素以较弱的醚键(R—O—R)彼此交联，更易于断键，相较于褐煤热解，会析出更多产物。所以，共热解中即使褐煤比例更高，热解轻质油产物也以木质素特征产物为主。各类木质素富含苯丙烷结构，因此热解产物主要为酚类化合物，桉木木质素的热解产物主要为紫丁香酚类产物，松木木质素的热解产物主要为愈创木酚类产物。预处理后获得的木质素与褐煤进行共热解可以提高部分产物的生成，且共热解可以降低热解反应起始温度，提高反应速率。几种木质素原料中，碱木质素可能最适合与褐煤进行共热解。碱木质素共热解时，碱和碱土金属含量降低，所以各主要产物产率都大幅提升。　　在碱木质素与褐煤共热解分级热利用实验中，发现碱木质素和褐煤共转化过程中确实存在协同作用。碱木质素和褐煤的分解能够有效地促进几种木质素衍生化合物如2，6-二甲基苯酚、反式异丁香酚、茴香醚、香草醛和愈创木基丙酮的形成。碱木质素中的Na可能与褐煤中的无机盐在高温下反应形成具有低挥发性的热稳定的钠化合物。由于碱金属的催化作用，共热解形成的焦的碳转化率和CO2气化速率也明显提高。碱木质素在混合中的最佳比例为30％。共混物中较高比例的碱木质素可以抑制共热解过程中苯酚等的形成，而较低比例的碱木质素会降低共热解形成的焦的CO2气化反应性。　　最后，在共热解对高钠含量样品中钠元素的固定作用实验中，发现通过共热解，碱木质素中较高的钠元素在热解后可以更多的固定在热解焦中，实验发现，30％混合比的碱木质素与褐煤共热解，与预期相比，共热解焦中的钠元素质量比较预期值提高了112.22％。通过共热解，钠会形成热稳定的钠盐。