木质素是自然界仅次于纤维素的第二大天然有机物,由于其自身结构的特殊性,使其具备了转化为芳香烃等重要化工原料的前提条件,着眼解决化石能源稀缺将带来的全球能源问题,也能够充分利用可再生资源达到效益的最大化同时改善环境污染等问题。木质素可以通过热裂解、液化、生物转换等方法加以利用,转化成芳香类、烃类、酯类和酮类等化合物。液化技术中,尤其是超临界流体液化技术具有转化效率高,产物选择性强等优点而备受关注。但现阶段,关于木质素在超临界有机溶剂中液化的研究较少并且在有机溶剂的选择性上不够多样。本文利用甲醇、乙醇和环己烷三种有机溶剂液化木质素,得出初步液化规律后再创造性的利用甲醇混合乙醇作为新反应溶剂液化木质素,探索不同溶剂对木质素的液化影响,为以后进一步研究木质素催化液化机理,建立木质素液化反应路径提供依据。本文以取自工厂的工业级木质素为原料,利用间歇式高温高压反应釜对木质素在亚/超临界甲醇(Tc=239.4℃,Pc=8.092 Mpa);乙醇(Tc=240.7℃,Pc=6.137 Mpa);环己烷(Tc=280.4℃,Pc=4.05 Mpa)进行液化实验。将反应产物分为生物油(bio-oil)和残渣(residue)两个成分,研究三种反应条件对木质素在亚/超临界溶剂中液化各产物分布的影响。利用GC-MS和FT-IR对木质素液化产物和固体残渣进行分析,考察了甲醇、乙醇、环己烷和混合溶剂对木质素液化反应的影响,主要研究内容和结果如下:(1)研究甲醇/乙醇/环己烷/混合溶剂在不同反应条件对木质素各产物影响:通过考察反应温度、溶剂用量、反应时间等因素对木质素液化产物分布的影响,在较高的反应温度(340~360℃)、适宜的溶剂用量(120~150mL)和较短的液化时间(30~60min)下,木质素转化率和生物油收率都有较理想的结果,初步研究了甲醇/乙醇/环己烷溶剂促进木质素液化及抑制固体残渣的作用。其中超临界乙醇液化木质素,较高的液化温度(320~340℃)、适中的乙醇用量(120~150 mL)和较短的液化时间内(60 min左右)可以获得较高的木质素转化率(71.56%)和生物油收率(54.30%)。虽然乙醇环境下对木质素有着较高的转化率,但对芳香族化合物的选择性却不高,而甲醇环境下对芳香族化合物则有较高的选择性,因此开展了对高芳香族化合物选择性溶剂的研究。其中超临界混合溶剂(甲醇:乙醇1:1)液化木质素,较高的液化温度(340~360℃)可以获得较高的芳香族化合物收率,最高占生物油中化合物总量的71.82%。(2)不同溶剂环境下芳香族化合物选择性之间进行比较可以看出:芳香族化合物主要由三大类构成,分别是芳香烃类化合物、苯酚类化合物和稠环芳烃类化合物。芳香族化合物的收率以混合溶剂(甲醇:乙醇1:1)液化木质素时最高,最高可达71.82%;不同溶剂中苯酚类物质都占据芳香族化合物的大部分,芳烃类以及稠环芳烃占比不多,生成苯酚类物质由多到少的溶剂环境顺序为:环己烷、混合溶剂(甲醇:乙醇1:4)、乙醇、混合溶剂(甲醇:乙醇1:1)、甲醇。芳烃类化合物则是甲醇和混合溶剂(甲醇:乙醇1:4)环境下有较多的生成。(3)试验所用木质素中苯环含量较高,羟基和甲氧基含量较高,通过GC-MS、FT-IR对木质素在5种超临界有机溶剂中的液化产物以及液化残渣进行分析,结果表明,5种有机溶剂都能够有效的促进木质素发生裂解断键反应,使得液化产物中芳香族化合物较高的量,烷烃类、酯类、酮类、醇类和酸类等其他化合物的量则较少。