改性分子筛催化和酸处理对玉米秸秆热解油组分的影响

陈东雨，李 进，刘乙德，朱晓健，刘新月，王 晶，李 顺，张 婷，刘越洋，牛卫生，孙 清

（沈阳农业大学工程学院，沈阳 110161）

全球能源需求日益增加，环境和可持续发展问题日益加剧，可再生能源的转化利用已成为必然趋势，其中生物质可以通过快速热解生产液体燃料来代替化石能源[1]。近年来，中国东北地区粮食作物种植面积持续扩大，“十三五”时期东北地区玉米种植面积增加26.2万hm2，每年全国约有2亿t秸秆被就地废弃，造成了严重的环境污染同时浪费大量资源，而生物质快速热解技术则是实现农业生物质废弃物清洁利用的有效途径之一[2-6]。在缺氧环境中，将较小的生物质颗粒置于350～600℃的温度下快速热解即可获得生物质热解油[6-7]。但常规生物油由水分、数百种有机物、少量的固体灰分杂质等组成，成分不仅复杂，且有含氧量高、酸性强、稳定性差等诸多不良属性，很难直接用作替代燃料，需进一步处理加工以改善生物油品质。

生物质催化热解技术则是获得高品质生物油，实现能源富集最为有效的手段，而催化剂正是其中的灵魂所在。研究表明，催化剂可以改变热解过程的反应路径，降低反应的活化能，提高生物油的产量，其中具有多孔结构的HZSM-5分子筛催化剂催化性能最好。CHAIHAD等[8]研究发现,以HZSM-5分子筛催化热解可显著减少生物油中酮、酚和酸等含氧化合物含量，且介孔类分子筛更有利于获取芳香烃含量更高的生物油[9]。然而，HZSM-5虽然具有良好的择形作用，但是也造成了积炭问题。……