【摘 要】
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木质纤维素由植物光合作用得到。它含有碳质亚组份,如纤维素,半纤维素,木质素,其每年产量在1.5-1.7×1012亿吨。由于木质纤维素的环境友好性和高产量,故它是一种制备燃料和化学品的理想材料。本研究的重点是木质纤维素及其生物油的催化脱氧,在此过程中使用廉价氢源和非贵金属催化剂以达到脱氧制备低氧生物燃料的目的。木质纤维素的液化脱氧过程（第一阶段）:250°C下,木质纤维素在CO/H2O/Et OH体
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木质纤维素由植物光合作用得到。它含有碳质亚组份,如纤维素,半纤维素,木质素,其每年产量在1.5-1.7×1012亿吨。由于木质纤维素的环境友好性和高产量,故它是一种制备燃料和化学品的理想材料。本研究的重点是木质纤维素及其生物油的催化脱氧,在此过程中使用廉价氢源和非贵金属催化剂以达到脱氧制备低氧生物燃料的目的。木质纤维素的液化脱氧过程（第一阶段）:250°C下,木质纤维素在CO/H2O/Et OH体系中解聚以制备生物原油,此体系展现了高效的液化成果,液体产物收率为62.49%（质量分数,下同）。以此同时,残渣收率仅为1.39%,可忽略不计。在此过程中,水通过水煤气变换提供氢气,此反应由高压釜壁（Fe3O4）催化,且水是主要氢源而非乙醇。此外N2/H2O/Et OH和CO/H2O/Et OH体系生物原油的收率各为50.67%和55.17%,由此可知向H2O/Et OH体系中引入CO可以提高生物原油收率。生物原油的加氢裂化脱氧过程（第二阶段）:330°C下,生物原油在Me OH/Cu Zn Al OX-2体系中发生加氢裂化反应以制备低氧生物燃料。在此体系中加入n-C6H14和Ni/HZSM-5考察催化剂和溶剂对脱氧的影响。值得注意的是,n-C6H14虽无供氢能力但在甲醇中加入n-C6H14有助于深度脱氧。此过程中甲醇作为氢源参与加氢反应,同时作为碳源参与烷基化反应。最优条件下,实验结果显示:无焦炭生成,低氧生物燃料的总体收率为36.73%,氧含量为7.80%,热值为40.93 MJ/kg。GC×GC-TOF-MS表明低氧生物燃料中主要的化合物是烃类和多甲基苯酚:正构烷烃,环烷烃,芳烃,三甲基苯酚,四甲基苯酚。MALDI-TOF-MS表明在加氢裂化后,由于进一步的解聚和裂解,所以低氧生物燃料中不含有大分子片段,全是小分子。
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