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生物质直接液化是制备可再生燃油的主要工艺之一。本文旨在以微藻为原料，催化液化制取可再生生物质燃油。利用热化学液化工艺，采用直接液化的方式将蛋白质含量高的螺旋藻转化为粗生物油，促成生物质向液态燃油的转变。向高压反应釜内添加螺旋藻原料、供氢溶剂和催化剂进行加压液化反应，本文主要考察了反应温度、料液比、保持时间、溶剂添加剂、催化剂种类和用量等参数对液化产物的影响。为比较全面地研究生物油的特性，通过元素分析、傅立叶红外（FT-IR）、气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）、扫描电子显微镜（SEM）等手段对生物油和液化残渣进行了分析。以水为溶剂时，反应温度在300℃时生物油产率最高，达35.4%，残渣产率为3.3%。反应保持时间为60min时生物油产率最高，达49.3%，残渣产率也很低，为2.3%，但为了节约能量投入可适当减少保持时间。料液比从0.04g/mL增加到0.40g/mL，生物油产率从37.7%下降到29.1%，考虑到低料液比时生物油产量很低，实际应用中可适当加大料液比，本文认为0.20g/mL的料液比值较合适。添加沸石-Ca、沸石-Fe催化剂，发现生物油产率都不高，约30%，可能催化剂的存在促进了气相产物的生成。生物油的元素分析数据表明，生物油与微藻螺旋藻相比，碳含量显著增加，氧含量明显降低，热值提高到30MJ/kg。根据FT-IR谱图可观察到生物油中缔合-NH、-CH2-、C=O、C-O等基团，说明生物油中可能含有酰胺类和酯类物质。液化残渣的SEM照片显示，螺旋藻被分解，其完整细胞结构明显被破坏，残渣还有粘附现象。以无水乙醇为溶剂时，考察温度从220到280℃，生物油产率呈现先上升后下降的趋势，260℃时产率最高，为72.8%。料液比从0.20g/mL到0.50g/mL，生物油产率逐渐下降，本文认为0.30g/mL的料液比能保持较好的生物油产率也能有较高的产量。随着保持时间的延长，生物油产率呈现上升的趋势，30min以后基本趋于稳定，30min时生物油产率为74.8%。供氢溶剂四氢呋喃对生物油产率没有显著影响，8%（溶剂体积分数，下同）添加量时生物油产率为75.1%，乙二醇的添加能促进生物油的生成，产率随着添加量的增加而升高，并且残渣产率低（约6.0%），颗粒细小、不粘结。采用多种催化剂研究对生物油产率的影响，只有Na2SiO3·9H2O和Ca-催化剂对生物油产率提高有明显促进作用。Ca-催化剂用量为5%（相对螺旋藻的质量分数，下同）时，生物油产率最高，达79.4%，最佳反应温度为260℃。乙二醇添加剂联合Ca-催化剂对螺旋藻液化时，生物油产率达85.2%，残渣产率仅为4.5%。FT-IR分析表明生物油中可能有酰胺类和酯类物质存在，可明显看出生物油中不含苯环。GC-MS分析结合FT-IR分析表明，生物油中主要成分可能为酯类物质和含N杂环化合物（如嘧啶等）。残渣的SEM图表明无水乙醇为溶剂时残渣聚合现象较严重，表面覆盖盐类物质，恰好说明乙醇为溶剂时的反应残渣产率高的情况。