生物油是一种复杂的含氧有机化合物混合物,通过一种名为热解的工艺从生物质中提取。生物油的主要成分包括高含水量、高含氧量、酸性以及与传统燃料油相比较低的热值。生物油还具有密度、粘度和潜在不稳定性等特点。
高含水量: 生物油通常含有 14-33 wt% 的水,很难通过蒸馏等传统方法去除。如果含水量超过一定水平,这种高含水量会导致生物油中的相分离。
高含氧量: 生物油的含氧量很高,在 35-50% 之间。这种高含氧量是造成生物油酸度高(pH 值低至 ~2)的原因,也是造成生物油具有腐蚀性的原因。
酸性: 由于含氧量高,生物油呈酸性,对金属有腐蚀性。因此在处理和储存时需要特别注意,以防损坏设备。
较低的热值: 生物油的热值为 15-22 兆焦/千克,明显低于传统燃油(43-46 兆焦/千克)。热值较低的主要原因是生物油中含有含氧化合物,从而降低了生物油的能量密度。
密度和粘度: 生物油的密度为 1.10-1.25 克/毫升,比水重。在 40°C 时,其粘度范围为 20-1000 cp,这表明其流体特性范围很广,会影响其流动和处理特性。
不稳定性: 生物油具有热不稳定性和氧化不稳定性,可导致聚合、结块或氧化反应,从而增加粘度和挥发性。这种不稳定性使其在未经适当处理的情况下难以蒸馏或进一步提炼。
污染物和固体残留物: 生物油可能含有污染物和大量固体残留物,最高可达 40%。这些固体残留物会影响油的质量和可用性,因此有必要进行额外处理以去除或减少这些残留物。
潜在的升级和用途: 尽管存在挑战,生物油仍可用作锅炉燃料或升级为可再生运输燃料。升级通常涉及物理和化学处理,以解决酸含量高、含水量高和不稳定等问题。处理方法包括过滤、乳化、酯化、催化脱氧和热裂解。
环境效益: 生物油的生产还能产生生物炭,生物炭可用作土壤改良剂,提高土壤质量并固碳,有助于环境的可持续发展和减缓气候变化。
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