航空运输是增长最快的运输方式之一,传统化石航油引发环境污染日益严重,且不可再生能源的储量日益枯竭。生物质制备航油能显著减少化石能源的消耗,降低地球生态系统中在碳循环之外的温室气体排放,缓解温室效应。因此,开展生物质转化制备生物航油工艺路线的性能分析与评价具有重要意义。本文以玉米秸秆为原料,根据水解残渣木质素不同利用方式建立了木质素燃烧（Case1）与木质素制氢（Case 2）的两种纤维素生物质水相转化制备航油系统,利用Aspen Plus软件对生物质水相转化制备航油工艺进行过程模拟。基于热力学第一定律和第二定律开展了系统能量分析和（火用）分析,研究获得了能量和（火用）损失的主要单元,以此为基础,建立了基于废热和废水回收的优化系统（Case 1-R和Case 2-R）和航油-发电联产系统（Case 1-PG和Case 2-PG）。并将（火用）分析理论与生命周期评价相结合,建立了生命周期资源-环境（火用）分析模型,对建立的系统方案进行了资源性能和环境影响的综合评价与比较。研究获得以下主要结果。首先,能量分析和（火用）分析结果表明,对于基础方案,Case 1和Case 2系统的最大（火用）损失发生在燃烧换热单元;最大的能量损失发生在糠醛制备单元,其次为乙酰丙酸制备单元。优化后的Case 1-R和Case 2-R系统能量效率09),)分别为41.53%和39.85%,系统（火用）效率0,)分别为24.25%和23.12%。相比Case 1和Case 2,系统能量效率09),)分别提高139.1%和137.0%,而系统（火用）效率0,)分别提高57.2%和55.7%,由此可见废热和废水回收主要属于低品位热能。木质素燃烧系统（Case 1和Case 1-R）具有更高的航油效率和系统效率,木质素制氢系统（Case 2和Case 2-R）具有更高的能量提质率β0)。航油制备与发电联产系统（Case 1-PG和Case 2-PG）的主要输出产品是电力,系统（火用）效率0,)分别为26.63%和26.19%,相比Case 1-R和Case 2-R的系统（火用）效率0,)分别提高了9.8%和13.3%,优于非联产系统。相对于水解生物质量2t/h,当锅炉蒸发量为40t/h时,获得最优发电效率和系统效率,此时抽汽率θ为0.31,发电与航油的能量比ω09))与（火用）比ω0)分别为4.05和3.79,发电（火用）效率和系统（火用）效率′0,0))、0,s)分别为29.0%和27.4%。其次,生命周期资源-环境评价结果表明,制备航油工艺Case 1-R累积（火用）效率更高,而Case 2-R可再生性更优,两者的航油累积（火用）效率,0)分别为15.43%和14.84%,系统总累积（火用）效率,分别为19.23%和18.50%;可再生性Ir分别为0.57和0.70。Case 1-PG和Case 2-PG系统总累积（火用）效率,分别为23.95%和23.68%,可再生性Ir分别为1.97和2.35,联产系统的系统累积（火用）效率和可再生性更优。对于Case 1-R和Case 2-R,0,0))和,0)的敏感度呈现相似的趋势,且对S4（加氢提质转化率）、S3（平台化合物（糠醛和乙酰丙酸）转化为生物质航油的效率）的敏感度最大;甲醇循环利用率对累积（火用）效率(,0)和,)和系统可再生性Ir具有显著影响。残渣木质素制氢方案（Case 2-R和Case 2-PG）的全球暖化、人体毒性和热污染等环境影响指标均分别低于残渣木质素燃烧、氢气外供方案（Case 1-R和Case 1-PG）。航油制备系统的环境性能指标0)均大于1,表明具有较好的环境性能,且航油-发电联产系统的综合环境性能更优。不同类型的环境影响负荷主要来自生物质制备航油的生产阶段。对于Case1-R和Case 2-R,造成生产阶段热污染的主要原因是直接排放;对于全球暖化,更多的是来自生产阶段资源输入的间接排放。