【摘 要】
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受化石能源枯竭和“双碳”目标驱使,生物质能因其可持续和碳中和性备受青睐。生物质水热液化制油具有原料处理成本低的特点,但油产率与油品质差,与此同时,塑料单独水热液化条件严苛。因此,本文研究生物质与塑料混合液化特性,此外,为降低水热液化过程反应温度和提高油品质,采用具有供氢能力和低沸点的有机溶剂甲醇代替水,以期在不使用催化剂的条件下,通过协同处理提高油的碳氢化合物含量,降低油的氧含量,最终实现提高油品
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受化石能源枯竭和“双碳”目标驱使,生物质能因其可持续和碳中和性备受青睐。生物质水热液化制油具有原料处理成本低的特点,但油产率与油品质差,与此同时,塑料单独水热液化条件严苛。因此,本文研究生物质与塑料混合液化特性,此外,为降低水热液化过程反应温度和提高油品质,采用具有供氢能力和低沸点的有机溶剂甲醇代替水,以期在不使用催化剂的条件下,通过协同处理提高油的碳氢化合物含量,降低油的氧含量,最终实现提高油品质目标。主要结果如下:（1）稻秆和线性低密度聚乙烯共液化过程中液化温度是影响油产率的主要因素,而停留时间为次要因素。液化温度从240℃升高至340℃,原料的转化率由14.23%提高至60.97%,油的产率和气体的产率均得到提高。稻杆与线性低密度聚乙烯的比例也会影响油的产率,当稻秆与线性低密度聚乙烯的比例由2/1增加至1/2时,油产率由26.46%增加至30.07%。（2）稻秆和线性低密度聚乙烯共液化过程中存在协同作用,有利于促进原料的液化。协同作用的强弱与混合原料中稻秆和线性低密度聚乙烯的比例以及液化温度有关,当液化温度为300℃、稻秆与线性低密度聚乙烯比例为2/1～1/1时,协同作用会在液化过程中会促进含氧化物的生成,当稻秆与线性低密度聚乙烯比例为1/2时,协同作用促进碳氢化合物的生成。协同作用主要归因于稻秆和线性低密度聚乙烯衍生自由基的相互作用及稻秆中碱金属和碱土金属的催化作用。（3）稻秆与线性低密度聚乙烯混合液化油品质演化研究表明,碳氢化合物含量随液化温度变化较为剧烈,它和多官能团化合物产量之间存在负相关关系,少量甲醇溶剂通过释放H·、HO·和CH3·自由基参与反应。此外,由于稻秆的热稳定性较低,其降解产生的活性自由基会促进线性低密度聚乙烯衍生的大分子中间体发生氢化和烷基化。（4）采用响应面优化法,以油产率与油品质为目标参数,研究揭示影响油产率和油品质的关键因素,结果表明生产优质油品的调控条件为300°C/0.5～2小时,原料混合比为稻秆/线性低密度聚乙烯为1/2。总体来说,在最佳参数300°C/1小时和300°C/1.5小时下,油产率达30.07%和33.05%,且碳氢化合物的含量分别为75.79%和70.91%。本文研究为生物油的提质和塑料废弃物的资源化处理处置提供了新的思路。
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