目前世界上能源与环境问题正日益严峻,各国对于新能源技术的发展也投入了更多的研究。作为可再生清洁能源的一种,生物质能逐渐得到了人们的普遍关注。海藻作为水生生物质的代表,不占用陆地资源,生长速率快,具有广阔的开发前景。众多学者已经针对藻类生物质能源的高效利用展开了研究。本文以典型海藻——条浒苔为实验对象,采用水热液化试验方法,并在此基础上提出了分级等水热液化方法,以此来研究并优化海藻生物质热化学转化工艺,从而推动其进一步能源开发和利用。本文以大型海藻——条浒苔为实验对象,在进行水热液化实验前,首先对条浒苔原料进行了必要的工业分析和元素分析。此外,在水热液化实验中,包括原料干燥过程、水热液化反应过程、产物分离过程以及产物组成成分分析过程在内,操作流程较为复杂,需要详细系统分析与研究。原料分析后将条浒苔处理为粉末,系统研究其在高温高压反应釜内水热液化反应,讨论了包括反应时间、反应温度与液料比(S/A)在内的反应条件对水热液化产物分布的影响,以及在此基础上添加不同比例的乙醇作为醇-水共溶剂对生物油产率和产物成分的影响规律。结果表明,对于条浒苔水热液化反应,其最佳的反应条件为:反应时间45min、反应温度300℃、投放液料比(S/A)40/4 mL/g以及溶剂中乙醇比例50%,该条件下的生物油产率为45%,固体残渣产率为5.25%,原料水热转化率相对较高。另外通过GC-MS分析,发现溶剂中乙醇的添加也使得生物油中酯类化合物的含量得到提高,生物油品质得到改善。在上述实验基础上,提出分级式水热液化反应这一试验构想,即先将原料在较低温度下(200℃)水热反应30min后提高温度,使其在高温条件下(300℃)继续反应30min作为二级反应。最终将实验结果与未分级(200℃与300℃)试验进行对比分析后,发现分级式水热液化所得生物油的整体产率要高于低温条件下所得生物油产率,但却略低于高温条件下的生物油产率。而在将分级与高温条件下的两种生物油产物进行对比分析后,发现分级式水热液化这一方法能够减少生物油中酸类物质,并提高生物油中酯类化合物的含量,从而使得生物油的品质得到了提高,同时也不如高温水热耗能多。另外,本文除了分级水热提质手段外,还在海藻水热液化实验中添加催化剂HZSM-5,以此来研究其对条浒苔在乙醇-水混合溶剂中水热液化反应的影响。催化剂的存在可以促进液化反应的进程,加快反应速率,因此本文于试验中放入不同剂量(10%-30%)的HZSM-5催化剂,将其在300℃下反应45min,观察其对生物油产率变化的影响,结果表明当HZSM-5催化剂的用量为15%时,生物油产率最高,为44.5%;而在继续提高催化剂的用量后,生物油产率呈下降趋势;但与不添加催化剂相比,生物油的总体产率并未得到提高。另一方面,对生物油产物成分进行对比分析,证明催化剂(HZSM-5)的存在可以促进醇与酸化合物的反应形成酯类化合物,并且生物油中酸性组分较低,稳定性较好,生物油的品质得到了改善。除此之外,本文还初步研究了加氢对条浒苔水热液化反应的影响。加氢水热液化实验,是在将原料与溶剂投入反应釜密封排空气完毕后,往反应釜内充入氢气,使釜内压力达到3MPa,使海藻在275℃下水热反应45min。试验结果发现对于条浒苔在纯水中进行的水热液化反应,氢气的存在能够减少生物油中酰胺的成分,从而有利于生物油品质的提高;而当水热液化的溶剂为乙醇-水混合溶剂时,即乙醇和氢气同时存在时,氢气的影响效果不如乙醇明显。