文档介绍：摘要
近年来,由于化石燃料的日益枯竭,生物能源的研究越来越受到人们的关注。
液化生物质获取生物油的研究已经成为研究的热点。生物质不仅资源丰富,分布
广泛且燃烧过程中几乎不产生污染气体,其能源的开发利用为无数学者所青睐。
随着塑料的大量使用和液化技术的日益成熟,塑料的液化技术应运而生,塑料富
含碳氢元素,且与煤相比 H/C 更接近于石油,具有良好的液化性能。目前单独液
化技术日益成熟,但是单独液化具有耗能高,液化油收率低等缺点,寻求更好的
液化方式成为当前竞相研究的热点,将塑料和生物质共液化的研究也逐渐被提上
日程。
本液化研究以去离子水为液化反应介质,以塑料(高密度聚乙烯)和木屑为
原料做探索性实验,考察了共液化在不同反应条件下的反应结果。实验在温度为
613-693K、压力为 20-30MPa 的条件下,在 1L 间歇式高压反应釜中进行,考察了
反应时间、温度、溶剂填充率对液化行为的影响,重点考察了不同催化剂在此液
化体系中的作用。未添加催化剂的实验研究结果表明,木屑的加入能降低塑料液
化对高温的要求,共液化能获得较高的液化油收率,共液化反应在 653K 的温度
下油收率达最大值 %,转化率达 %,油的热值为。同时在高密
度聚乙烯(HDPE)与木屑液化反应较佳的反应条件下,对高密度聚乙烯与瓜子
壳以及高密度聚乙烯与花生壳共液化结果进行分析,研究表明,在未添加催化剂
的情况下,C 元素含量和 H 元素含量较高的瓜子壳和花生壳均表现出比木屑好的
液化性能,液化油收率和转化率均较高密度聚乙烯与木屑共液化的情况高,说明
了高的 C 元素含量和 H 元素含量在一定程度上有利于生物质与高密度聚乙烯的共
液化反应。在催化共液化实验中,主要研究的是不同催化剂对高密度聚乙烯与生
物质共液化结果的影响,选用木屑为生物质代表与高密度聚乙烯进行催化液化实
验。研究结果表明,分子筛催化剂(HZSM-5)在选用的催化剂中表现出良好的
催化性能,在相同的反应条件下未添加催化剂时高密度聚乙烯与木屑的共液化油
收率最大值为 %,而添加分子筛催化剂后,液化油收率提高到 %。碱催
化剂 NaOH 和金属催化剂钼粉也显示出了较佳的催化性能,液化油收率大大提高。
由此表明选择一定的催化剂对高密度聚乙烯与生物质的共液化结果具有较好的催
化作用。在选用的共液化生物质分别为瓜子壳和花生壳进行研究后发现,催化剂
对高密度聚乙烯与瓜子壳共液化结果以及高密度聚乙烯与花生壳共液化结果的催
化性能没有高密度聚乙烯与木屑共液化时的结果好,表明催化剂对共液化的催化
性能受到生物质种类的影响,对不同的生物质,需要选择不同的催化剂进行催化
液化。
对共液化产物油的热值分析和气质联用(GC-MS)分析结果表明,本液化实验
研究产物油热值高,C 和 H 含量大,燃烧利用价值高。
经过一系列的实验研究表明,塑料与生物质共液化获取生物油是一种可行的
新能源开发方法,产物油化学性质类似于石油,洁净可再生,对于缓解目前能源
危机的现状具有很好的研究和应用意义,本方向在目前的研究中较新,具有很大
的研究潜力,值得广大研究者深入研究。

关键词: 共液化,高密度聚乙烯,生物质,生物油
Abstract
In recent years, with the fossil fuel exhausting, the research of bio-energy is
getting more and more attention. Liquefying biomass to acquire bio-oil is the hotspot
of research area. Biomass is rich and distributes widely, combusting biomass will not
produce noxious gas, so the exploitation of bio-energy es popular. Along with
widely use of plastic and increasingly mature liquefaction technology, the liquefaction
technology of plastic emerges, plastic has good liquefaction quality, it is rich in
carbon and hydrogen, and the H/C is close to the H/C of petroleum in the co