生物质能是一种来源丰富的清洁可再生能源,将其快速热裂解制取生物油是生物质能利用的重要途径之一。然而,生物油的成分复杂、稳定性差、含水量高、酸性强、热值低,这些性质严重影响了生物油的品质,特别是高含酸量所导致的腐蚀性,限制了其在现有内燃机上的直接应用。因此,对生物油进行酯化改性提质,降低其酸性,无论是对于其作为燃油使用,还是进一步提质制取高附加值化学品都具有重要的意义。论文从研究生物油中代表性化合物在超临界甲醇中酯化出发,研究了各组分在酯化过程中的相互作用以及对酯化反应的影响,进而通过自制高活性固体酸催化剂,考察了生物油在超临界甲醇中的酯化提质效果。以乙酸(AC)、丙烯酸(AR)、乙酰丙酮(AA)、糠醛、2-甲氧基苯酚(MP)和水等组分构建模拟生物油,研究其在超临界甲醇酯化反应过程,重点考察了各种组分对酯化反应的影响。发现超临界酯化过程中存在着不同酸的酯交换作用；水分对酯化反应具有明显的抑制作用,但在超临界醇中酯化时表现出更高的耐水性。AA和糠醛对酯化反应基本没有影响,但AA自身会被转化为丙酮和乙酸甲酯,而糠醛会发生缩醛化反应。MP对AR的酯化具有促进作用,并抑制聚合,从而可以提高酯化的转化率和选择性。采用浸渍法制备了固体酸催化剂SO42-/γ-Al2O3,确定了H2SO4最佳浸渍浓度为1.0 mol/L,适宜焙烧温度为500℃。Hammett法滴定分析表明SO42-/γ-Al2O3为固体超强酸。在该催化剂作用下,于300℃和15.0 MPa,停留时间为10.0 min,醇酸摩尔比为10∶1的条件下,乙酸的转化率可达95%,且持续运行10 h后转化率基本不变,表明催化剂具有较好的稳定性。以SO42-/γ-Al203固体酸催化模拟生物油酯化时发现,催化剂具有良好的耐水性,但糠醛容易在催化剂表面结焦,导致催化剂失活。超临界条件下酯化时的结焦要明显弱于常压条件下,这可能是由于超临界甲醇具有良好的溶焦能力,因而可以抑制在催化剂表面的结焦发生。将SO42-/γ-Al2O3固体酸用于真实生物油的酯化提质,提质后生物油的热值提高了54.21%；密度和运动粘度分别降低了20.33%和82.59%,稳定性增强。GC-MS分析表明,固体酸可催化生物油中多种有机酸酯化,提质后的生物油中酯类物质含量得到增加,油品质量得到明显改善。