淺談生物質(zhì)熱裂解制油

1、淺談生物質(zhì)熱裂解制油目前, 由于煤、石油和天然氣等化石能源儲(chǔ)量的日益減少, 以及它們?nèi)紵螽a(chǎn)生CO2、SO2、NOx等污染物, 而生物質(zhì)燃料卻能克服這些缺點(diǎn), 因此, 有關(guān)如何合理利用生物質(zhì)燃料的問(wèn)題己提到日程上來(lái)。生物質(zhì)燃料要成為煤、石油和天然氣等礦物燃料的替代品, 其關(guān)鍵之處就是將低品位的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換成高品位的能源1-2。生物質(zhì)能，簡(jiǎn)稱(chēng)生物能，是指從生物質(zhì)獲得的能量，具有分布廣、可再生、可存儲(chǔ)、儲(chǔ)量大和碳平衡等優(yōu)點(diǎn)3-4。但生物質(zhì)的能量密度低，存在運(yùn)輸困難和燃燒效率低的問(wèn)題，需要通過(guò)熱化學(xué)或生物技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為固體、燃料或氣體等燃料形式加以利用。固體燃料轉(zhuǎn)化包括生物質(zhì)成型、直接燃燒和生物質(zhì)與

2、煤混燒等；液體燃料轉(zhuǎn)化包括生物質(zhì)發(fā)酵制生物乙醇和酯化/加氫制生物柴油，以及生物質(zhì)直接制液體燃料（Biomass to Liquid Fuel，BtL）等；氣體燃料轉(zhuǎn)化包括生物質(zhì)制沼氣、氣化氣和制氫等5。生物質(zhì)熱解是指在無(wú)氧環(huán)境下，生物質(zhì)被加熱升溫引起分子分解產(chǎn)生焦炭、可凝性液體和氣體產(chǎn)物的過(guò)程6 。生物質(zhì)熱解可歸結(jié)于纖維素、半纖維素和木質(zhì)素三種主要成分的熱解，國(guó)內(nèi)外研究人員對(duì)三種組分的動(dòng)力學(xué)研究已取得了一定的成績(jī)，尤其是纖維素?zé)峤鈩?dòng)力學(xué)研究已取得了比較完善的結(jié)論。生物質(zhì)熱解機(jī)理研究可以分為兩部分，一是熱解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究，二是具體熱解產(chǎn)物形成途徑的研究，兩者構(gòu)建了機(jī)理研究的基礎(chǔ)。7 1.基本過(guò)

3、程生物質(zhì)熱解液化是指生物質(zhì)原料（通常需經(jīng)過(guò)干燥和粉碎）在隔絕氧氣或有少量氧氣的條件下，通過(guò)高加熱速率、短停留時(shí)間及適當(dāng)?shù)牧呀鉁囟仁股镔|(zhì)裂解為焦炭和氣體，氣體分離出灰分后再經(jīng)過(guò)冷凝可以收集到生物油的過(guò)程。在此工藝過(guò)程中，原料干燥是為了減少原料中的水分被帶到生物油中，一般要求原料的含水量低于10%。減小原料顆粒的尺寸，可以提高升溫速率，不同的反應(yīng)器對(duì)顆粒大小的要求也不同。熱解過(guò)程必須嚴(yán)格控制溫度（500600 ）、加熱速率、熱傳遞速率和停留時(shí)間，使生物質(zhì)在短時(shí)間內(nèi)快速熱解為蒸氣；對(duì)熱解蒸氣進(jìn)行快速和徹底地分離，避免炭和灰份催化產(chǎn)生二次反應(yīng)導(dǎo)致生物油的不穩(wěn)定，并保證生物油的產(chǎn)率。除需要嚴(yán)格控制反應(yīng)

4、條件外，熱解液化還要避免生物油中的重組分冷凝造成的堵塞8-9。2.一般反應(yīng)器生物質(zhì)快速熱解液化技術(shù)的核心是反應(yīng)器，它的類(lèi)型和加熱方式?jīng)Q定最終的產(chǎn)物分布。反應(yīng)器按物質(zhì)的受熱方式可分為三類(lèi)：機(jī)械接觸式反應(yīng)器、間接式反應(yīng)器、混合式反應(yīng)器。目前，針對(duì)第一類(lèi)型和第三類(lèi)型反應(yīng)器開(kāi)展的研究工作相對(duì)較多，這些反應(yīng)器的成本較低且宜大型化，能在工業(yè)中投入使用。代表性的反應(yīng)器有加拿大Ensyn 工程師協(xié)會(huì)的上流式循環(huán)流化床反應(yīng)器（Upflow circulating fluidbed reactor）、美國(guó)喬治亞技術(shù)研究所（the GeorginTechnique Research Institute，GTRI）的

5、引流式反應(yīng)器（Entrained flow reactor）；美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）的渦流反應(yīng)器（Vortex reactor）；荷蘭Ttwente 大學(xué)反應(yīng)器工程小組及生物質(zhì)技術(shù)集團(tuán)（BTG）的旋轉(zhuǎn)錐反應(yīng)器（Rotating cone reactor）和加拿大Laval 大學(xué)的生物質(zhì)真空多爐床反應(yīng)器（Multiple hearth reactor）等反應(yīng)器，它們具有加熱速率快、反應(yīng)溫度中等和氣體停留時(shí)間短等特征。2.1 流化床反應(yīng)器流化床反應(yīng)器是利用反應(yīng)器底部沸騰床燃燒物料加熱載體，載體隨著高溫氣體進(jìn)入反應(yīng)器與生物質(zhì)混合導(dǎo)致生物質(zhì)被加熱并發(fā)生熱裂解。流化床反應(yīng)器具有設(shè)備小、傳熱

6、速率高和床層溫度穩(wěn)定的特點(diǎn)，同時(shí)氣相停留時(shí)間短，減少了熱解蒸氣的二次裂解，提高了生物油產(chǎn)量12。劉榮厚等使用流化床反應(yīng)器進(jìn)行榆木木屑熱解液化的研究，發(fā)現(xiàn)榆木木屑在裂解溫度500 、氣相滯留時(shí)間0.8s、物料粒徑0.18 mm 時(shí)生物油的產(chǎn)率可達(dá)46.3%13。2.2 循環(huán)流化床反應(yīng)器（見(jiàn)圖1）循環(huán)流化床反應(yīng)器具有傳熱速率高和停留時(shí)間短等特點(diǎn)，是生物質(zhì)快速熱解液化的一種理想反應(yīng)器。加拿大Ensyn 工程師協(xié)會(huì)在意大利Bastardo建成了650 kg/h 規(guī)模的上流式循環(huán)流化床示范裝置，楊木粉在反應(yīng)溫度550時(shí)生物油產(chǎn)率達(dá)65%14。Velden 等15對(duì)循環(huán)流化床反應(yīng)器快速熱解生物質(zhì)的過(guò)程進(jìn)行

7、模擬，結(jié)果表明最佳的反應(yīng)溫度為500510 ，生物油的產(chǎn)率可達(dá)60%70%。廣州能源研究所的生物質(zhì)循環(huán)流化床熱解液化裝置以石英砂為循環(huán)介質(zhì)，在木粉進(jìn)料5kg/h、反應(yīng)溫度500 時(shí)生物油產(chǎn)率達(dá)63%16。2.3 引流式反應(yīng)器（見(jiàn)圖2）引流式反應(yīng)器（entrained flow reactor）是由美國(guó)喬治亞理工學(xué)院（GIT）和Egemin 公司開(kāi)發(fā)的，丙烷和空氣按化學(xué)計(jì)量比引入反應(yīng)管下部的燃燒區(qū)，高溫燃燒氣將生物質(zhì)快速加熱分解。利用引流式反應(yīng)器，生物質(zhì)熱解產(chǎn)生的液體產(chǎn)率可達(dá)60%，但該裝置需要大量高溫燃燒氣，且產(chǎn)生大量低熱值的不凝氣17。2.4 渦流反應(yīng)器（見(jiàn)圖3）渦流反應(yīng)器的研發(fā)主要有美國(guó)國(guó)

8、家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）和法國(guó)國(guó)家科研中心化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)室（CNRS）公司。NREL 開(kāi)發(fā)的渦流反應(yīng)器的反應(yīng)管長(zhǎng)0.7 m，管徑0.13 m，生物質(zhì)顆粒在高速氮?dú)饣蜻^(guò)熱蒸汽引射流作用下加速到1200m/s 沿切線(xiàn)方向進(jìn)入反應(yīng)管，在管壁產(chǎn)生一層生物油并被迅速蒸發(fā)18。未完全轉(zhuǎn)化的生物質(zhì)顆粒則通過(guò)特殊的固體循環(huán)回路循環(huán)反應(yīng)。目前，渦流反應(yīng)器不受物料顆粒的大小和傳熱速率的影響，但受加熱速率的制約；生物油產(chǎn)率在55%左右，最高可達(dá)67%左右，但其氧含量較高2.5 旋轉(zhuǎn)錐反應(yīng)器（見(jiàn)圖4）生物質(zhì)顆粒與惰性熱載體（如砂子）一起進(jìn)入旋轉(zhuǎn)錐反應(yīng)器的底部，并沿著熾熱的錐壁螺旋向上傳送。生物質(zhì)與熱載體充分混合并

9、快速熱解，生成的焦炭和載體被送入燃燒器中燃燒來(lái)預(yù)熱載體。該反應(yīng)器的缺點(diǎn)是生物油產(chǎn)率可達(dá)70%，但生產(chǎn)規(guī)模小，能耗較高。沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)在UNDP 的資助下，1995 年從荷蘭的BTG 引進(jìn)一套50 kg/h 旋轉(zhuǎn)錐閃速熱裂解裝置并進(jìn)行了相關(guān)的試驗(yàn)研究。Lédé 等19研究了旋轉(zhuǎn)錐反應(yīng)器對(duì)不同原料的熱解，發(fā)現(xiàn)在627710 溫度條件下，生物油產(chǎn)率可達(dá)74%。李濱20 用轉(zhuǎn)錐式生物質(zhì)閃速熱解液化裝置（ZKR-200A 型）對(duì)4 種生物質(zhì)進(jìn)行了熱解液化實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)生物油產(chǎn)率可達(dá)75.3%。2.6 真空多爐床反應(yīng)器（見(jiàn)圖5）真空多爐床反應(yīng)器是多層熱解磨裝置，原料由頂部加入，受重力和刮片作

10、用而逐漸下落11，21。熱解蒸汽的停留時(shí)間很短，二次裂解少，同時(shí)生成的生物油分子量相對(duì)較低，有利于精制。但該裝置需要大功率的真空泵，同時(shí)價(jià)格高、能耗大。3.生物質(zhì)熱裂解技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)外對(duì)生物質(zhì)的熱化學(xué)轉(zhuǎn)換尤其是熱裂解過(guò)程進(jìn)行了很多的研究, 相對(duì)而言, 亞洲在該技術(shù)領(lǐng)域的研究開(kāi)發(fā)活動(dòng)很少。浙江大學(xué)率先在國(guó)內(nèi)自行開(kāi)發(fā)了流化床生物質(zhì)閃速熱裂解制取液體燃料的裝置。表1 示出了生物質(zhì)熱裂解制取代用液體燃料的研究簡(jiǎn)況。4.生產(chǎn)實(shí)際中的反應(yīng)器在生物質(zhì)熱裂解的各種工藝中, 不同研究者采用了多種不同的試驗(yàn)裝置, 然而在所有熱裂解系統(tǒng)中, 反應(yīng)器都是其主要設(shè)備, 因?yàn)榉磻?yīng)器的類(lèi)型及其加熱方式的選擇在很大程度上決定

11、了產(chǎn)物的最終分布, 所以反應(yīng)器類(lèi)型的選擇和加熱方式的選擇是各種技術(shù)路線(xiàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。應(yīng)用于生物質(zhì)制取代液體燃料的實(shí)用性較強(qiáng)的反應(yīng)器具有加熱速率快、中等反應(yīng)溫度、氣相停留時(shí)間短等共同特征。綜合國(guó)外現(xiàn)有的反應(yīng)器, 主要可分為如下幾類(lèi)。4. 1機(jī)械接觸式反應(yīng)器這類(lèi)反應(yīng)器的共同點(diǎn)是通過(guò)一灼熱的反應(yīng)器表面直接或間接與生物質(zhì)接觸, 從而將熱量傳遞到生物質(zhì)使其高速升溫從而達(dá)到快速熱裂解, 其采用的熱量傳遞方式主要為熱傳導(dǎo), 常見(jiàn)的有燒蝕熱裂解反應(yīng)器、絲網(wǎng)熱裂解反應(yīng)器、旋轉(zhuǎn)錐反應(yīng)器等。渦流反應(yīng)器是典型的機(jī)械接觸式反應(yīng)器, 生物質(zhì)顆粒在高速氮?dú)饣蜻^(guò)熱蒸汽引射流作用下沿切線(xiàn)方向進(jìn)入反應(yīng)器管, 并由高速離心力作用在高

12、溫的反應(yīng)器壁上燒蝕, 從而在反應(yīng)器壁上留下生物油膜, 并迅速蒸發(fā)。未完全轉(zhuǎn)化的生物質(zhì)顆粒則通過(guò)特殊的固體循環(huán)回路循環(huán)反應(yīng)。圖1 顯示了美國(guó)可再生能源實(shí)驗(yàn)室研制的最新渦流反應(yīng)器 29 , 該系統(tǒng)的生物油產(chǎn)量能達(dá)到67% 左右, 但油中氧含量較高。圖1 美國(guó)可再生能源實(shí)驗(yàn)室研制的渦流反應(yīng)器類(lèi)似的反應(yīng)器有Aston 大學(xué)的燒蝕熱裂解反應(yīng)器及荷蘭Twente 大學(xué)設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)錐生物質(zhì)熱裂解反應(yīng)器等。機(jī)械接觸式反應(yīng)器的工作原理較為簡(jiǎn)單, 也便于放大應(yīng)用, 但無(wú)論直接還是間接接觸, 都不可避免地引起器壁的磨損, 同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械部件容易在熱裂解過(guò)程中產(chǎn)生故障, 另外, 固體顆粒受熱的不均勻性及揮發(fā)分的順利析出

13、都是需要重點(diǎn)考慮的環(huán)節(jié)。4. 2間接式反應(yīng)器這類(lèi)反應(yīng)器的主要特征是由一高溫的表面或熱源提供生物質(zhì)熱裂解的所需熱量, 其主要通過(guò)熱輻射進(jìn)行熱量傳遞, 常見(jiàn)的熱天平可歸屬此類(lèi)。熱輻射反應(yīng)器是典型的間接式加熱反應(yīng)器,Chan 30 設(shè)計(jì)了一用于研究單顆生物質(zhì)顆粒的熱裂解行為的反應(yīng)器及相關(guān)的分析系統(tǒng), 如圖2 所示。該反應(yīng)器的熱源是一個(gè)1kW 的氙燈, 其均勻提供約0 25W/ cm2 的一維高強(qiáng)度熱通量給內(nèi)置在玻璃反應(yīng)器內(nèi)套管的試樣, 氦氣流使得顆粒熱裂解析出的揮發(fā)分快速冷卻并將其送到收集器和分析系統(tǒng), 單顆粒生物質(zhì)的熱裂解試驗(yàn)在常壓下進(jìn)行,得到了約40%左右的生物油。該類(lèi)反應(yīng)器中生物質(zhì)顆粒以及各熱

14、裂解產(chǎn)物的輻射吸收特性存在差異, 使得溫度控制較為困難并對(duì)導(dǎo)致生物油二次反應(yīng)的抑制作用較差, 同時(shí)需高溫?zé)嵩吹奶峁┒沟脤?shí)際應(yīng)用受到了限制, 通常僅在機(jī)理性研究時(shí)才采用。4. 3混合式反應(yīng)器 混合式反應(yīng)器主要是借助熱氣流或氣固多相流對(duì)生物質(zhì)進(jìn)行快速加熱, 起主導(dǎo)熱量傳遞的方式主要為對(duì)流換熱, 但熱輻射和熱傳導(dǎo)也不可忽略, 常見(jiàn)的有流化床反應(yīng)器、快速引射床反應(yīng)器、循環(huán)流化床反應(yīng)器等。流化床反應(yīng)器由于其工藝上的日漸成熟, 而使得其應(yīng)用范圍非常廣泛, 其能提供高的加熱速率以及相對(duì)均勻的反應(yīng)溫度, 同時(shí)快速流動(dòng)的載氣便于一次產(chǎn)物及時(shí)析出, 正因?yàn)槿绱? 目前國(guó)外積極開(kāi)展生物質(zhì)在流化床反應(yīng)器的熱裂解的相

15、關(guān)研究。圖3 示出了Waterloo 大學(xué) 31 的流化床反應(yīng)系統(tǒng), 生物質(zhì)熱裂解析出的揮發(fā)分在經(jīng)過(guò)分離器除去炭后冷卻得到生物油, 其在500 # 左右得到了最高的生物油產(chǎn)量。在目前所有的熱裂解反應(yīng)器中, 針對(duì)流化床或類(lèi)似的反應(yīng)器而開(kāi)展的生物質(zhì)熱裂解制油的試驗(yàn)研究是比較豐富的, 與流化床工作原理相類(lèi)似的有Sassari 大學(xué)的流化床反應(yīng)器、Ensyn 提出的循環(huán)流化床反應(yīng)器和GTRI 的快速引射流反應(yīng)器等。4. 4真空熱裂解反應(yīng)器上述反應(yīng)器主要運(yùn)行在常壓下, 而較低加熱速率下進(jìn)行的真空熱裂解也能取得較高的生物油產(chǎn)量, 加拿大Laval 大學(xué)和pyrovac 公司先后 32 設(shè)計(jì)出生物質(zhì)的真空熱

16、裂解反應(yīng)器圖4。物料干燥和破碎后進(jìn)入反應(yīng)器后被送到兩個(gè)水平的恒溫金屬板間受熱裂解, 裂解產(chǎn)生的揮發(fā)分依靠反應(yīng)器的真空狀態(tài)很快被帶出反應(yīng)器, 直接輸入到兩個(gè)冷凝系統(tǒng), 一個(gè)收集重油, 一個(gè)收集輕油和水分。該系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)是真空下一次裂解產(chǎn)物能很快脫離反應(yīng)器從而降低了二次反應(yīng)的幾率, 但需要真空泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)以及反應(yīng)器極好的密封性來(lái)保證, 而這在實(shí)際應(yīng)用時(shí)將會(huì)加大投資成本以及運(yùn)行難度。5.資源潛力及開(kāi)發(fā)前景5.1資源潛力全世界每年產(chǎn)生的生物質(zhì)(植物)從能量角度看,約為全球每年能源消費(fèi)的8倍,美國(guó)的OTA估計(jì)在21世紀(jì)生物質(zhì)能將會(huì)使核能黯然失色并最終與煤等常規(guī)燃料競(jìng)爭(zhēng)而成為主要能源。然而,目前人類(lèi)僅利

17、用了每年生物質(zhì)產(chǎn)量的7%,也就是說(shuō)每年經(jīng)過(guò)光合作用固定下來(lái)的生物質(zhì)能約是全世界能源消耗的1020倍,利用率僅為1%3%。我國(guó)的生物質(zhì)資源非常豐富,1996年我國(guó)的各種主要農(nóng)作物秸桿(稻桿、麥桿、玉米桿等)總量為7·05億t,農(nóng)業(yè)加工殘余物(稻殼、蔗渣等)約為0·84億t,薪材及林業(yè)加工剩余物合理資源量為1·58億t,人畜糞便生物質(zhì)資源總量為4·43億t,城市生活垃圾污水中的有機(jī)物約0·56億t,我國(guó)生物質(zhì)能資源潛力折合7億t標(biāo)煤左右,而目前年實(shí)際使用量為2·2億t標(biāo)煤左右。因此,我國(guó)的生物質(zhì)資源還有很大的開(kāi)發(fā)潛力。5.2開(kāi)發(fā)前景生物質(zhì)

18、熱裂解液化技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益取決于生產(chǎn)成本與可能的銷(xiāo)售價(jià)格,本文初略計(jì)算了一座與一大型木材加工廠配套的2t/d規(guī)模的木屑熱裂解制油廠,其年生產(chǎn)能力為430t生物原油,通過(guò)生產(chǎn)成本核算(包括原料成本、能耗、水耗、人工和設(shè)備、廠房投入折舊費(fèi)、利息等)及財(cái)務(wù)分析,得出生產(chǎn)成本約為900元/t。按等熱值粗略折算2t生物原油可折合1t石化燃油,則生產(chǎn)1石油當(dāng)量噸的生物原油成本為1800元/t,而現(xiàn)在的柴油、汽油的價(jià)格一般在2800元/t,且仍有漲價(jià)的趨勢(shì)。這意味著如果從有利于生物質(zhì)液化燃油的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)出發(fā),將生物原油的價(jià)格定在1200元/t左右是有競(jìng)爭(zhēng)力的,而且該規(guī)模的生物質(zhì)熱裂解制油廠可年獲利潤(rùn)4.67萬(wàn)元

19、。進(jìn)行敏感性分析得到原材料價(jià)格下降10%時(shí),內(nèi)部收益率將從5%升高到6.2%,油價(jià)提高10%,則內(nèi)部收益率將從5%升高到10.2%,可見(jiàn),在繼續(xù)改進(jìn)生物油品質(zhì)的基礎(chǔ)上,生物質(zhì)熱裂解液化技術(shù)具有強(qiáng)勁的生命力,當(dāng)然生物質(zhì)熱裂解液化技術(shù)的初始應(yīng)用需要政府的扶持和信貸政策的支持。短期來(lái)講,相比于生物油作為燃料利用的角度,廣泛的工業(yè)應(yīng)用更有賴(lài)于化學(xué)產(chǎn)品和高附加值物質(zhì)的生產(chǎn);但從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度考慮,隨著技術(shù)的發(fā)展,生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,成本的下降,生物油作為燃料和動(dòng)力用油更具有競(jìng)爭(zhēng)性,同時(shí)生物質(zhì)液體燃料的利用可大大減少SOX、NOX以及CO2的排放,其綜合效益更顯著。目前,生物質(zhì)熱裂解液化技術(shù)在國(guó)外已經(jīng)被廣泛認(rèn)定為一

20、項(xiàng)具有深遠(yuǎn)發(fā)展前景的可再生能源利用技術(shù),其存在和發(fā)展的重要意義不僅僅局限在一個(gè)能提供高利用價(jià)值液體燃料這一點(diǎn)上,而是因?yàn)樵摴に噷⒖稍偕Y源高品位利用、生態(tài)環(huán)境的低污染以及綠色能源的持續(xù)供應(yīng)等有機(jī)地結(jié)合在一起, 實(shí)現(xiàn)了資源、能源和環(huán)境的高效統(tǒng)一, 因此該項(xiàng)技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用前景。6.展 望生物質(zhì)熱解液化技術(shù)是生物質(zhì)能的有效利用途徑之一，具有廣泛的應(yīng)用前景。熱解溫度、升溫速率和反應(yīng)時(shí)間等工藝參數(shù)都會(huì)影響生物質(zhì)的熱解液化過(guò)程和生物油的產(chǎn)率及質(zhì)量。溫度對(duì)產(chǎn)物組分含量、產(chǎn)率等都有很大的影響。高的升溫速率有利于熱解，但由于顆粒內(nèi)外的溫差變大會(huì)影響顆粒內(nèi)部的熱解。另外，反應(yīng)壓力、生物質(zhì)種類(lèi)、粒徑、含水量及形

21、狀等因素也對(duì)熱解反應(yīng)過(guò)程和產(chǎn)品的產(chǎn)量有一定的影響22。早期描述和計(jì)算生物質(zhì)快速熱解過(guò)程的一步反應(yīng)模型認(rèn)為生物質(zhì)熱裂解主要生成炭和揮發(fā)分兩種產(chǎn)物。隨著研究的深入，研究人員在一步反應(yīng)模型的基礎(chǔ)上提出了其它反應(yīng)模型23-27，但這些模型大都是在熱重儀慢速熱解的基礎(chǔ)上提出的，還需要對(duì)生物質(zhì)的快速熱解加以驗(yàn)證。對(duì)生物質(zhì)熱解液化的模型建立、理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等仍需要進(jìn)行大量的研究。生物油可直接用作各種工業(yè)燃油鍋爐的燃料，也可對(duì)現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)供油系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單改裝，直接作為內(nèi)燃機(jī)、引擎的燃料，在一定程度上替代了石化燃料。為此，生物質(zhì)熱解液化技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始工業(yè)應(yīng)用。芬蘭綜合林產(chǎn)品公司Stora Enso 集團(tuán)和Nes

22、teOil 公司2009 年6 月在瓦爾考斯建設(shè)了以林業(yè)廢料生產(chǎn)生物油的生物燃料示范工廠。安徽易能生物能源有限公司YNP-1000B 型生物質(zhì)煉油設(shè)備2009 年6 月在山東濱州投產(chǎn)。隨著生物質(zhì)熱解液化技術(shù)的發(fā)展、生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大、成本的下降，生物油作為燃料和動(dòng)力用油會(huì)更具有競(jìng)爭(zhēng)性，同時(shí)生物油的利用可大大減少SOx和NOx 的排放28。生物質(zhì)熱解液化技術(shù)研究重點(diǎn)將包括：（1）尋求合適的原料及工藝條件，降低成本；（2）開(kāi)發(fā)高效的反應(yīng)器及轉(zhuǎn)化工藝，提高生物油產(chǎn)率；（3）研究詳細(xì)的生物質(zhì)快速熱解液化反應(yīng)機(jī)理；（4）開(kāi)發(fā)生物油的后加工技術(shù)，改善生物油的品種。7.引用文獻(xiàn)1馬隆龍，吳創(chuàng)之，孫立。生物質(zhì)氣化

23、技術(shù)及其應(yīng)用M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.4. 1-37.2Ye D P,Agnew J B,Zhang D K.Gasification of a south Australian low rank coal with carbon dioxde and sream:kinetics and reactivity studiesJ.fuel,1998.77(11):1209-1219.3 日本能源學(xué)會(huì)生物質(zhì)和生物能源手冊(cè)M史仲平，華兆哲譯北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.4 袁振宏，吳創(chuàng)之，馬隆龍生物質(zhì)能利用原理與技術(shù)M北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.5 李軍  魏海國(guó)

24、60;楊維軍  張福琴  商輝  路冉冉. 生物質(zhì)熱解液化制油技術(shù)進(jìn)展J. 化工進(jìn)展,2010(S1)6馬承榮，肖波，楊家寬，等.生物質(zhì)熱解影響因素研究J.環(huán)境生物技術(shù),2005，(5):10.7 陳祎  羅永浩  陸方  段佳生物質(zhì)熱解機(jī)理研究進(jìn)展J.工業(yè)加熱，2006（06）8孔曉英，武書(shū)彬J造紙科學(xué)與技術(shù)，2001，20（5）：22-26.9劉榮厚，牛衛(wèi)生，張大雷生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)換技術(shù)M北京：化學(xué)工業(yè)出版社2004.10Velden M V，Baeyens J，Brems A，et alJRenewable Energy，2009

25、，35（1）：232-242.11劉榮厚，牛衛(wèi)生，張大雷生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)換技術(shù)M北京：化學(xué)工業(yè)出版社2004.12王富麗，黃世勇，宋清濱，等J廣西科學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，24（3）：225-230.13劉榮厚，欒敬德J農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2008，24（5）：187-190.14Boukis I，Gyftopoulou M E，Papamichael IProgress inThermochemical Biomass ConversionMOxford：BlackwellPublishing Ltd，2001：25-32.15Velden M V，Baeyens J，Boukis IJBiomass

26、Bioenergy，2008，32（2）：128-139.16戴先文，吳創(chuàng)之，周肇秋等J太陽(yáng)能學(xué)報(bào)，2001，22（2）：124-130.17王黎明，王述洋J太陽(yáng)能學(xué)報(bào)，2006，27（11）：1180-1185.18Diebold J P，Czernik S，et alBiomass pyrolysis oil properties andcombustion meetingCNREL1994：90-108.19Lede J，Brous F，Ndiaye F TJFuel，2007，86（12/13）：1800-1810.20李濱轉(zhuǎn)錐式生物質(zhì)閃速熱解裝置設(shè)計(jì)理論及仿真研究D哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)，2008.21Roy C，Lemieux R，de Caumia B，et alPyrolysis oils from biomass：pro