热解产生的生物油主要用作工业燃料油的可再生替代品，用于锅炉、熔炉和发电厂等固定应用。除了直接燃烧以获取热能和电力外，它还在被开发为生产先进运输燃料以及各种生物基化学品和材料的原料。
虽然生物油是化石燃料的一个有前途的可再生替代品，但其原始形式具有酸性、不稳定且能量密度低的特点。因此，其实际应用分为直接用作低品位工业燃料，以及将其升级为更高价值、更稳定的液体燃料和化学产品。
生物油的主要应用
生物油，有时称为热解油，是含氧化合物的复杂混合物。其用途由其独特且通常具有挑战性的化学性质决定。
直接用作燃料油
生物油最直接的应用是作为固定燃烧中传统燃料油的直接替代品。这在某些地区受到 ASTM D7544 等标准的监管。
这包括用于工业锅炉、熔炉，甚至一些为此目的改装的柴油发动机和涡轮机。这是一种从废弃生物质中产生可再生热能和电力的方法。
先进生物燃料的原料
更先进的应用涉及升级原始生物油，使其可以在现有炼油厂中共同加工。这使得能够生产“替代型”碳氢化合物燃料，如汽油和柴油。
这条途径需要大量的预处理以去除氧气、降低酸度并提高稳定性，从而使生物油与传统炼油基础设施兼容。
可再生化学品的来源
生物油不是单一物质，而是有价值化合物的集合。通过分离和精炼，它可以作为生产特种化学品、树脂、粘合剂和其他生物基材料的来源。
这种方法将生物油视为“生物炼油厂”的原料，而不是燃烧的燃料，类似于原油如何用于生产燃料和塑料。
了解关键局限性
原始生物油的广泛工业用途受到几个重大技术挑战的限制。认识到这些问题对于理解其真正潜力至关重要。
能量含量较低
生物油的热值按重量计算仅为石油基取暖油的一半左右。这主要是由于其高氧和水含量（15-30%）。
这意味着您需要大约两倍体积的生物油才能产生相同的能量，这对运输和储存物流有重大影响。
腐蚀性和酸性
生物油具有高酸性，pH值通常在2到3之间。这使得它对碳钢等常见建筑金属具有极强的腐蚀性。
使用生物油需要由不锈钢或其他耐腐蚀材料制成的储罐、管道和泵，这增加了资本成本。
高粘度和不稳定性
与传统燃料相比，生物油可能稠密且粘稠，使其难以泵送，尤其是在较低温度下。
此外，它化学性质不稳定。随着时间的推移，它会发生反应，导致其变稠、分离并形成污泥，从而产生储存和操作问题。
污染物存在
原始生物油含有水、固体颗粒（炭）和来自原始生物质的灰分。这些污染物会堵塞燃油管线和喷射器，并影响燃烧效率。
通过升级克服挑战
为了克服这些限制并解锁更高价值的应用，原始生物油必须在二次过程中进行“升级”。
升级的目标
生物油升级是指一系列旨在改善其性能的化学过程。主要目标是去除氧气、降低酸度、提高化学稳定性和增加其能量密度。
关键升级技术
常用方法包括加氢处理（在高温高压下使油与氢气反应）、催化裂化和分离技术。
这会将不稳定的含氧化合物转化为稳定的碳氢化合物，使其更接近传统原油，从而适用于作为运输燃料或炼油厂就绪的原料。
为您的目标做出正确选择
使用生物油的最佳方式完全取决于您的技术能力和经济目标。
- 如果您的主要重点是直接发电：您的途径是在固定锅炉中使用原始生物油，但您必须投资于耐腐蚀设备和强大的燃料处理系统。
- 如果您的主要重点是生产运输燃料：您必须计划一个重要的升级过程，如加氢处理，将原始生物油转化为稳定的、与炼油厂兼容的中间产品。
- 如果您的主要重点是创造高价值材料：您的策略应该将生物油视为可提取化合物的来源，需要先进的分离和纯化技术。
最终，生物油的价值通过选择一种尊重其固有化学性质的应用来释放，无论是通过在专用设备中直接使用，还是通过先进精炼成更通用的产品。
总结表：
| 应用 | 主要优点 | 主要挑战 |
|---|---|---|
| 直接工业燃料 | 可再生热能/发电 | 能量密度低，腐蚀性强 |
| 先进生物燃料的原料 | 生产“替代型”汽油/柴油 | 需要复杂且昂贵的升级 |
| 可再生化学品的来源 | 创造生物基材料 | 需要先进的分离技术 |
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