【正文】 文工作設(shè)想 綜上所訴，海藻水熱液化制備燃料是以研制低成本、高效率的可再生能源為目的而開發(fā)的工藝路線。鄒樹平以水作為溶劑，對鹽藻(Dunaliella tortiolecta)進行了亞/超臨界水中的直接液化研究。秦嶺在高溫高壓反應(yīng)釜中進行亞/超臨界水直接液化杜氏鹽藻(Dunaliella tortiolecta)制生物油過程的研究。 楊等人應(yīng)用水熱過程在300340℃高溫和大約20MPa高壓堿性催化劑存在的條件下將微藻轉(zhuǎn)化為燃料油。所得油的產(chǎn)量可達到有機成分的37%品質(zhì)與日本標準2號燃油相當。(Botryococcus braunii)進行高壓(10MPa 加壓)液化，所得液態(tài)油達干重的57%~64%油質(zhì)與石油相當。—藻類燃料液化研究進展早在20世紀60年代美國的 Apell 等在350℃下，使用均相碳酸鈉為催化劑 ，在水和高沸點蒽油甲酚等溶劑混合物中用14~24MPa壓力的CO/H2 混合氣將木片液化，獲得了40%~50%的液體產(chǎn)物。熱等離子法即利用等離子進行加熱，使生物質(zhì)在體系中發(fā)生裂解反應(yīng)，制得生物油的方法。生物質(zhì)的微波裂解液化是利用微波輻射熱能在無氧或缺氧條件下切斷生物質(zhì)大分子中的化學鍵，使之轉(zhuǎn)變?yōu)榈头肿游镔|(zhì)，然后快速冷卻分別得到氣，液， 固三種不同狀態(tài)的混合物的工藝技術(shù)。生物質(zhì)與煤，塑料廢棄物等物質(zhì)共液化是將生物質(zhì)與煤，塑料等物質(zhì)按一定的比例混合，在溶劑和催化劑存在情況下進行直接液化反應(yīng)制取液體燃料的工藝技術(shù)。溶劑的介電常數(shù)越高, 酸強度就越大。這類物質(zhì)主要包括碳酸乙烯酯 ( EC)、碳酸丙烯酯( PC ) 等。常用的催化劑是硫酸、磷酸、草酸等酸性催化劑, 也有研究采用氫氧化鈉作為催化劑,但反應(yīng)時須在耐壓容器中高溫條件下進行。強酸做催化劑時液化反應(yīng)容易進行, 以中強酸或弱酸做催化劑時液化反應(yīng)進行較慢且殘渣率高。以酚類物質(zhì)為溶劑的直接液化以酚類物質(zhì)為溶劑的直接液化酚類物質(zhì)液化溶劑主要包括苯酚、雜酚油和鄰環(huán)己基苯酚等。早在20世紀60年代美國的Apell等在350下使用均相碳酸鈉為催化劑 在水和高沸點蒽油甲酚等溶劑混合物中，用14—24MPa壓力的CO/H2混合氣將木片液化，獲得了40%—50%的液體產(chǎn)物。直接液化生物質(zhì)直接液化又稱加壓液化?？焖贌峤庖夯? 生物質(zhì)快速熱解液化是在傳統(tǒng)熱解基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種技術(shù)。熱化學液化的方法將微藻轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)的生物油。按照萃取時藻細胞狀態(tài)的不同,又可分為干法萃取和濕法萃取。微藻油脂抽提的方法主要有：索氏提取法(抽提劑主要為石油醚/甲醇)；超臨界萃取法(抽提劑為CO)，以及抽提劑為有機溶劑的酸解法，研磨法，超聲波法等。分離得到油脂后進一步甲酯化或乙酯化生產(chǎn)生物柴油(萃取酯化法)。 萃取酯化法 將藻類轉(zhuǎn)換成液體燃料的研究始于20世紀80年代中期。同時應(yīng)從原料獲取，生產(chǎn)工藝和儲存運輸?shù)雀鱾€環(huán)節(jié)上節(jié)約成本，降低能耗，達到最佳的經(jīng)濟可行性，盡快將海藻熱化學液化制備生物油技術(shù)投入實際工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用。通過熱化學液化可以實現(xiàn)海藻全株資源化利用，獲得高產(chǎn)率的生物油。生物質(zhì)能儲量豐富，并且是唯一可以轉(zhuǎn)化為液體燃料的可再生資源，現(xiàn)已逐漸成為國內(nèi)外新能源研制和開發(fā)的熱點。每年僅海洋中的水生植物 (主要是海藻)，1010噸。藻類作為一種數(shù)量巨大的可再生資源，是生產(chǎn)生物質(zhì)能源的重要潛在原料資源。主要有綠藻門、金藻門、黃藻門、硅藻門和甲藻門等。藻類植物的種類繁多,目前已知有3萬種左右。也有些是生長在土壤表面或土表以下的土壤藻類。也有生于陸地水中的淡水藻。 生物質(zhì)——藻類的概況藻類植物是植物界中沒有真正根、莖、葉分化,能進行光能自養(yǎng)生活,生殖器官由單細胞構(gòu)成和無胚胎發(fā)育的一大類群。目前每生產(chǎn)1噸酒精需要3噸糧食作為原料，特別在近年全球糧食價格飛漲的情況下，大規(guī)模以糧食為原料，顯然是不可能的；而植物纖維原料生產(chǎn)酒精，由于木素的生物難降解性，纖維素的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，加之纖維素酶成本較高，造成生產(chǎn)成本過高。而在海洋中，生物質(zhì)主要由海藻提供。在陸地上，我國每年有7億多噸作物桔稈、2億多萬噸林地廢棄物、25億多噸畜禽糞便及大量有機廢棄物，以及1億多公頃不宜墾為農(nóng)田但可種植高抗逆性能源植物的邊際性土地?，F(xiàn)代生物質(zhì)能的利用是通過生物質(zhì)的厭氧發(fā)酵制取甲烷，用熱解法生成燃料氣、生物油和生物炭 ，用生物質(zhì)制造乙醇和甲醇燃料，以及利用生物工程技術(shù)培育能源植物，發(fā)展能源農(nóng)場。據(jù)估計，每年地球上僅通過光合作用生成的生物質(zhì)總量就達1440～1800億噸(干重)，其能量約相當于20世紀90年代初全世界總能耗的3～8倍。目前人類對生物質(zhì)能的利用，包括直接用作燃料的有農(nóng)作物的秸稈、薪柴等；間接作為燃料的有農(nóng)林廢棄物、動物糞便、垃圾及藻類等，它們通過微生物作用生成沼氣，或采用熱解法制造液體和氣體燃料，也可制造生物炭。 生物質(zhì)能的利用 生物質(zhì)能一直是人類賴以生存的重要能源，它是僅次于煤炭、石油和天然氣而居于世界能源消費總量第四位的能源，在整個能源系統(tǒng)中占有重要地位?！　?) 低污染性　　生物質(zhì)的硫含量、氮含量低、燃燒過程中生成的，較少；生物質(zhì)作為燃料時，由于它在生長時需要的二氧化碳相當于它排放的二氧化碳的量，因而對大氣的二氧化碳凈排放量近似于零，可有效地減輕溫室效應(yīng)。隨著農(nóng)林業(yè)的發(fā)展,特別是炭薪林的推廣,生物質(zhì)資源還將越來越多。海洋年生產(chǎn)500億噸生物質(zhì)。 生物質(zhì)能的特點及優(yōu)勢 生物質(zhì)能是世界第四大能源,僅次于煤炭、石油和天然氣。因此，開發(fā)清潔新能源已刻不容緩，也是十分艱巨的任務(wù)。從最早的化石能源煤炭、石油、天然氣，到后來的蒸汽能、電能，乃至近代的太陽能、風能、水力、潮汐能、地熱能、核能、沼氣等均為人類文明的發(fā)展做出了不可估量的貢獻。開展生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化和綜合利用技術(shù)研究,加大研發(fā)投入,盡快擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù),對于促進我國可再生能源的開發(fā)利用,改善能源結(jié)構(gòu),增加能源生產(chǎn)渠道,緩解能源供應(yīng)緊張局面,實現(xiàn)社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。目前,生物質(zhì)能技術(shù)的研究與開發(fā)已成為世界重大熱門課題之一,受到世界各國政府與科學家的關(guān)注。在某些地區(qū),生物質(zhì)能已發(fā)揮了重要作用,例如美國加利福尼亞州的生物質(zhì)能發(fā)電功率已大于1200 MW。據(jù)估計,目前世界總能源消費中,14%的能源供應(yīng)來自生物質(zhì)能, 在發(fā)展中國家生物質(zhì)能約占農(nóng)村用能的90%。同時,利用生物質(zhì)能源，可以減緩排放。將生物質(zhì)轉(zhuǎn)換成高品位的氣體燃料和液體燃料，可以減少對石油、煤等化石燃料的依賴。隨著當今世界石油能源的緊缺，生物質(zhì)能源已成為當前能源領(lǐng)域的一個熱點，但其發(fā)展很大程度上是與當前的高油價密切相關(guān)的，存在與人爭糧，威脅糧食安全等嚴重制約因素。石化資源屬不可再生資源，來源日趨減少，供給嚴重不足，價格飛漲；另一方面在使用過程中產(chǎn)生大量污染，對人類的生存環(huán)境產(chǎn)生著日益突出的影響。燃料的最大產(chǎn)率和最高熱值，在最佳反應(yīng)條件和可溶性有機化合物相結(jié)合的情況下， %。最佳的反應(yīng)條件是反應(yīng)管內(nèi)加入體積分數(shù)為75 %的水，反應(yīng)溫度為360℃，樣品總質(zhì)量為6g， 。燃料的產(chǎn)量在反應(yīng)的最初階段隨著時間的增加而增加，而后遞減。本實驗對反應(yīng)溫度，反應(yīng)時間，樣品尺寸，水含量和樣品含量，水溶性有機物的重新使用在燃料產(chǎn)率上的影響進行了研究。將海藻轉(zhuǎn)化為燃料和化合物的方法在實驗室中進行了系統(tǒng)研究。國內(nèi)外研究者還嘗試利用超臨界液化、共液化、熱化學催化液化、微波裂解液化等多種新型液化工藝進行海藻熱化學液化制備生物油的實驗研究。生物油經(jīng)過精制可轉(zhuǎn)化為替代石油的常規(guī)燃料。海藻生物質(zhì) 摘 要生物質(zhì)是唯一可轉(zhuǎn)化為液體燃料的對環(huán)境友好的清潔的可再生資源。通過高壓液化或熱裂解方法可將生物質(zhì)制備成類似石油的粘稠狀物質(zhì)—生物油。生物油的分離與分析具有非常重要的意義。海藻是一種石莼屬的綠色藻類，是類似葉質(zhì)不規(guī)則形狀植物體。這項實驗工作目標是研究在亞臨界水為媒介條件下將海藻轉(zhuǎn)化為四氫呋喃溶劑油。 本實驗用亞臨界水，將海藻高溫加氫轉(zhuǎn)化成可溶于四氫呋喃溶劑的燃料。產(chǎn)量的增加和水的體積，樣品重量，反應(yīng)溫度相關(guān)，產(chǎn)量的下降和一片樣品的表面積有關(guān)。在大約9 cm3 的316不銹鋼反應(yīng)管內(nèi)反應(yīng)30秒。關(guān)鍵詞：亞臨界水；高溫加氫轉(zhuǎn)化；海藻；燃料 ABSTRACT Biomass is the environment friendly，cle