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生物油是指生物质在中温(500~600℃)、隔绝氧气的条件下发生快速热裂解,并骤然冷凝后获得的液化产物。因生物质具有来源广泛、可再生、便于运输和能量密度较高等优点,使得生物油作为一种清洁能源,具有广阔的潜在应用,有望在缓解未来能源紧张方面发挥重要作用。然而由于生物油是非热力学平衡产物,其稳定性极差。此外,含水量高、含氧量高、酸值高等缺陷也阻碍了其作为内燃机燃料油的应用。论文采用稻壳快速裂解油,利用水相萃取技术,首先考察了生物油分相提质和预氧化和预还原的变化规律。通过向生物油中加入适宜水使其自然分为水溶相和油溶相,发现小分子有机酸、醛、酮等极性分子易富集于水溶相中,而多数芳香化合物以及大分子的酸、醛和酮等则富集于油溶相中。分别对水溶相和油溶相的预氧化和预还原处理表明,预氧化可将醛类转化为酸,预氧化后,的水溶相中酸含量上升了41.8%,醛类的转化率下降了达到80.45%,油溶相酸含量由50.24KOH mg/g提高到85.42KOH mg/g。预还原处理对其油品含酸量影响不大。由此表明,水相萃取和预氧化可作为生物油进一步提质的预处理方法。论文创新性地提出了一种萃取耦合化学转化提质生物油的新方法,即在萃取剂的作用下,将生物油中酸、醛等在线萃取出来,再经酯化和缩醛化进行提质的方法。与直接酯化提质相比,该方法可将生物油中的酸、醛等几乎全部转化为相应的酯、缩醛等,部分糖类也会水解转化为醛类衍生物或缩醛。提质后油品的含水量相比原油最高降低了92.14%。与生物油直接酯化提质相比,萃取耦合化学转化法将生物油中的糖部分转化,显著抑制提质过程中的结焦问题。生物油水溶相和油溶相预氧化处理再经萃取耦合化学转化提质后,油品的含水量相比原油分别降低了92.14%、90.53%,有机酸的转化率分别达到97%、94.6%,热值分别提高了57.6%、56.8%。生物油水溶相预氧化再经萃取耦合化学转化提质后将生物油中的糖转化为缩醛和酯等,转化率高达92%以上,并且结焦率为零。还原预处理将生物油中部分醛酮转化为醇,再经萃取耦合化学转化提质后,油品中有机酸的含量要高于预氧化处理再经萃取耦合化学转化提质后的油品,并且在反应过程中有一定的结焦,提质效果欠佳。