热解多联产

生物质热解多联产，即采用热解方法，通过各种调控手段，使得生物油中的各种高附加值成分或相关平台化合物得到最大化富集，为进一步精炼提供原料，同时生产高品位的焦炭，满足进一步加工为高附加值产品的需求。进一步深入地研究生物质热解多联产过程机理，实现多种产物的综合最优利用，将有助于建立比较完整的基于热解的生物质转化和产物控制理论和方法体系，从而为形成有竞争力的生物质利用技术和产品提供科学依据，对于推动我国生物炼制产业的发展、实现生物质资源的规模化和高值化利用、减少对化石资源的依赖以及建设资源节约型与环境友好型社会等均具有重要的现实意义和理论研究价值。

1.热解多联产机理

如图1所示，在250°C-350°C间，三组分聚合物结构依次通过多种羟基的脱除、糖链解构而致使苯环富集度大幅提升，转变为木质素中间体；在350°C-450°C间，木质素中间体内不饱和脂肪支链与已有苯环缩合成1-4个单层苯环或稠环结构，这些苯环排列方向非常紊乱而构成三维苯环网络结构；然后在450-650°C间，再经由甲基/亚甲基、羰基、芳香醚键的脱除反应，稠环结构碳环数量不断增加而形成单一平面尺寸较大的二维稠环平面结构；温度高于650°C后，二维稠环平面结构则通过内部脱氢缩聚、不同平面间的脱醚键反应在平面法线方向上增加堆栈层数目而逐步向石墨微晶发展。

图一

如图2所示，在250°C-350°C间，三组分聚合物结构依次通过多种羟基的脱除、糖链解构而致使苯环富集度大幅提升，转变为木质素中间体；在350℃-450℃间，木质素中间体内不饱和脂肪支链与已有苯环缩合成1-4个单层苯环或稠环结构，这些苯环排列方向非常紊乱而构成三维苯环网络结构；然后在450-650℃间，再经由甲基/亚甲基、羰基、芳香醚键的脱除反应，稠环结构碳环数量不断增加而形成单一平面尺寸较大的二维稠环平面结构；温度高于650℃后，二维稠环平面结构则通过内部脱氢缩聚、不同平面间的脱醚键反应在平面法线方向上增加堆栈层数目而逐步向石墨微晶发展。

图二

2. 技术应用及工业化

如图3所示，形成了热解多联产的技术思路和目标产物控制方法，其中温度是最重要的控制因素；750℃是获得优质燃气的最优温度，500-600 ℃可获得产率和组分富集度协同优化的生物油；400-550 ℃是燃料炭的最优制备温度，500-700 ℃可获得具有良好吸附性能的焦炭产品。

图三

连续式生物质热解多联产技术思路如下：

3.产品提质