生物油又称热解油,是生物质热解产生的一种复杂的深棕色液体。它主要由含氧有机化合物组成,包括醇、醛、羧酸、酯、呋喃、吡喃、酮、单糖、无水糖和酚类化合物。这种成分导致生物油的热值和热稳定性低于石油燃料,因此不适合在未经进一步加工的情况下直接用于标准内燃机。
成分和生产:
生物油是通过一种称为快速热解的工艺生产的,该工艺包括在无氧条件下快速加热生物质,然后快速淬灭产生的蒸汽。这一过程会导致生物质中的纤维素、半纤维素和木质素同时破碎和解聚。根据生物质类型和反应条件(如加热速率、停留时间和生物质颗粒大小)的不同,该工艺的生物油产量通常在 50% 到 75% 之间。特性与挑战:
生物油含有大量水分(通常为 20-30%)和数百种有机成分,包括分子量大于 5000 的活性分子和低聚物。这些特性导致了生物油的不稳定性,尤其是在储存和加热过程中,会导致老化、粘度增加和相分离等问题。由于含氧量高(按重量计高达 40%),生物油不能与石油混溶,其热值低于石油。生物油还具有酸性,密度比水高,通常含有固体无机物和碳炭。
应用和升级:
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。为了提高生物油的稳定性和在发动机中使用的热值,必须采用升级工艺。生物油可以在农场等地分散生产,然后运往集中炼油厂进行升级,这为运输未加工的生物质提供了一种具有成本效益的替代方法。此外,生物油生产的副产品--生物炭,可用作土壤改良剂,提高土壤质量,促进碳固存。