水热液化是一项新兴的具有巨大开发潜力的产能工艺,其能够免除原料的烘干处理,利用水作为反应溶剂,将高含水率生物质在高温高压下转化为生物油、水热炭以及裂解气。其中,“共液化”与“水相循环”作为两种能够降低水热工艺运行成本的技术,目前尚无研究进行尝试组合。“共液化”指采用多种生物质而非单一生物质作为反应原料,该工艺能够降低原料运输成本,同时获得更高的产品产率。“水相循环”指将水热工艺废水循环作为下次水热反应的反应溶剂,该工艺能够显著降低废水处理量,同时也能够获得更高的产品产率。更重要的是,共液化能够通过平衡原料含水率,进而提高水相循环工艺的可行性,因此本论文打算将两种工艺相结合,评估该工艺组合的可行性以及对产物的影响。本论文选用比较有代表性的第三代能源作物小球藻（CL）、第二代能源作物大豆秸秆（SS）以及两者的1:1混合物（CS）作为原料,在300℃、20 min的反应条件下,进行了四次水相循环工艺。结果表明,共液化可使CS生物油的产率从24.28%提高到31.83%,但该产率并没有在水相循环期间进一步提升。而CL生物油产率（32.40～41.19%）、SS水热炭产率（19.55～30.88%）以及CS水炭产率（9.42～14.76%）则在水相循环中提高了。通过对产物的多角度分析表征（包括元素分析、气相色谱质谱、X射线光电子能谱、红外光谱、热重分析等）,结合对照实验与验证实验推导其相关机理,结果表明,水相中的含氮化合物（如胺类）水相循环以及共液化得到的产品产率提升的主要原因,其在会通过酰化反应转变为CL生物油的酰胺类物质、通过Milliard反应转变为CS水热炭的含氮杂环类物质、通过Milliard与Mannich反应转变为SS水热炭中的含氮杂环类物质与Mannich碱,进而提高产品的产率以及氮含量。此外,在共液化CS生物油中的含氮杂环酮类物质中的含氧基团会在水相循环工艺中被脱除,降低生物油含氧量（15.31～12.52%）,同时其燃烧表现在循环期间得到了提高（综合燃烧指数从0.306降至0.177）。而CL与SS的产物在水相循环期间并没有出现类似的变化趋势,说明该工艺组合具有一定的可行性以及应用前景。