毛 陳，于鳳文，聶 勇，宋 鏘，計(jì)建炳

（浙江工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院 浙江省生物燃料利用技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 310032）

生物油模型化合物催化共裂解制烴的研究

毛 陳，于鳳文，聶 勇，宋 鏘，計(jì)建炳

（浙江工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院 浙江省生物燃料利用技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 310032）

以愈創(chuàng)木酚為生物油模型化合物，正丁醇為共裂解物，利用GC-MS等方法研究了共裂解產(chǎn)物中的有機(jī)物含量、油相產(chǎn)物的熱值和含水量，分析了共裂解物原料比和原料含水量對(duì)共裂解反應(yīng)的影響，探究了以愈創(chuàng)木酚為代表的生物油模型化合物的催化共裂解機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，共裂解法可提高油相產(chǎn)物的品質(zhì)及烴類收率，當(dāng)m（愈創(chuàng)木酚）∶m（正丁醇）從2∶1降至1∶2時(shí)，油相產(chǎn)物中含氧化合物相對(duì)含量（w）從35.7%降至12.7%，但烴類總收率從19.5%降至15.0%，油相產(chǎn)物熱值最高為43.1 MJ/kg、含水量（w）從2.73%降至0.91%。共裂解物的烴類總收率隨原料含水量的增大而快速降低，油相產(chǎn)物中的含氧化合物含量逐漸增大，品質(zhì)快速下降。生物油高含水量是阻礙生物油通過共裂解法提質(zhì)改性的主要原因。

生物油模型化合物；愈創(chuàng)木酚；正丁醇；共裂解；烴類

現(xiàn)有制備生物油的方法有壓榨法、熱裂解法和共裂解法等。熱裂解法制得的生物油是在非熱力學(xué)平衡條件下將熱解氣快速冷凝得到的復(fù)雜混合物，與傳統(tǒng)化石燃料相比，還存在含水量高、含氧量高［1］、熱值低、黏度大和腐蝕性強(qiáng)等缺點(diǎn)［2-3］，使其使用范圍受到了極大的限制。因此需進(jìn)一步提質(zhì)改性才可得到實(shí)際可用的化學(xué)品或燃料［4-5］。共裂解法由于不同物質(zhì)之間的協(xié)同作用可顯著提高生物油的品質(zhì)而得到越來越多的關(guān)注［6］。Onal等［7-10］將生物質(zhì)同塑料共裂解，液體產(chǎn)物收率從單獨(dú)裂解時(shí)的40%～50%上升到最高70%左右，所得油相熱值也比生物質(zhì)單獨(dú)裂解時(shí)上升了近1倍。Cao等［11-13］將生物質(zhì)與廢輪胎在常壓下共裂解，液體產(chǎn)物收率和品質(zhì)均顯著提高。

但生物油中酚類化合物的含量較高，酚類化合物熱值低、酸性強(qiáng)、酚羥基鍵能高，是生物油轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)化學(xué)品或燃料的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)。催化共裂解法用于生物油精制的研究較少，且機(jī)理不詳。由于對(duì)生物油真實(shí)體系進(jìn)行催化裂解不易解析其產(chǎn)物分布，作用機(jī)理也存在很大差異［14］。

本工作以愈創(chuàng)木酚為生物油模型化合物，與正丁醇混溶后進(jìn)行催化共裂解。利用GC-MS等方法研究了愈創(chuàng)木酚和正丁醇共裂解產(chǎn)物中的有機(jī)物含量、油相產(chǎn)物的熱值和含水量，分析了共裂解反應(yīng)的影響因素，探究了愈創(chuàng)木酚類生物油模型化合物的催化共裂解機(jī)理。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑

愈創(chuàng)木酚：生物油模型化合物，分析純，阿拉丁化學(xué)試劑有限公司；正丁醇：分析純，上海凌風(fēng)化學(xué)試劑有限公司；HZSM-5催化劑：天津市南開大學(xué)催化劑有限公司，硅鋁比50，粒徑2～3 mm，使用前在馬弗爐中120 ℃下恒溫烘干1 h，再在550 ℃下恒溫煅燒5 h。

1.2 分析方法

采用安捷倫公司Aligent-7890A/5975C型氣相色譜-質(zhì)譜儀測(cè)定有機(jī)物組成，升溫程序?yàn)椋?0 ℃（5 min）；升溫速率8 ℃/min，150 ℃（1 min）；升溫速率10 ℃/min，200 ℃（1 min）；升溫速率15 ℃/ min，290 ℃（1 min）；進(jìn)樣口溫度290 ℃，載氣He流量1 mL/min，質(zhì)譜20～550 amu掃描，離子源溫度230 ℃，四級(jí)桿溫度150 ℃。

氣體檢測(cè)采用日本島津公司2014C型氣相色譜儀，熱導(dǎo)池檢測(cè)器，色譜柱為TDX-01，升溫程序?yàn)椋撼跏紲囟?0 ℃（10 min）；升溫速率10 ℃/ min，50 ℃（10 min）；升溫速率20 ℃/min，150 ℃（20 min）；進(jìn)樣口溫度40 ℃，檢測(cè)器溫度160 ℃，氣體流量20 mL/min。

水分測(cè)定采用Metrohm公司870 KF Titrino plus型水分儀。熱值測(cè)量采用IKA公司C2000 basic型量熱儀。

1.3 實(shí)驗(yàn)裝置及步驟

催化共裂解固定床反應(yīng)器見圖1。管式固定床反應(yīng)器主體長(zhǎng)380 mm，內(nèi)徑16 mm，材質(zhì)為316L不銹鋼。反應(yīng)前將40 g HZSM-5催化劑填入反應(yīng)器，并鋪上10 g石英砂。在反應(yīng)器被加熱到550 ℃并穩(wěn)定30 min后，用蠕動(dòng)泵將反應(yīng)物通入反應(yīng)器中進(jìn)行催化共裂解反應(yīng)。通入的反應(yīng)物總質(zhì)量為30 g，液態(tài)空速0.68 h-1。同時(shí)用低溫冷卻液循環(huán)泵對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行冷凝。通過圓底燒瓶收集液體產(chǎn)物。其余不冷凝氣體由出氣管排出，在氣體緩沖瓶上的取樣口取樣。反應(yīng)后，通過測(cè)量圓底燒瓶前后總質(zhì)量差可得到液體產(chǎn)物質(zhì)量，其中液體分為上層油相和下層水相。對(duì)油層進(jìn)行水分含量測(cè)定、熱值測(cè)定和GC-MS分析。反應(yīng)前后催化劑的質(zhì)量差為積碳量。氣體產(chǎn)物用GC法進(jìn)行定量定性分析，產(chǎn)物質(zhì)量通過減法計(jì)算得到。

圖1 催化裂解固定床反應(yīng)器Fig.1 Fixed bed reactor for catalytic cracking. 1 Gas cylinder；2 Peristaltic pump；3 Reducing valve；4 Gas rotary fowmeter；5 Reactor；6 Heating jacket；7 Thermocouple；8 Condenser pipe；9 Liquid product receiving bottle；10 Gas bufer bottle

2 結(jié)果與討論

2.1 共裂解物原料比對(duì)反應(yīng)的影響

反應(yīng)物為愈創(chuàng)木酚和正丁醇的混合溶液（稱為共裂解物），總質(zhì)量為30 g。為證明正丁醇和愈創(chuàng)木酚共裂解的協(xié)同作用，將愈創(chuàng)木酚和正丁醇不混溶而是依次通入裂解，稱為對(duì)比物。共裂解物和對(duì)比物反應(yīng)后所得油相產(chǎn)物的有機(jī)物的含量見圖2。由圖2可知，當(dāng)原料比相同時(shí)，共裂解物的烴類總收率均高于對(duì)比物。共裂解物所得油相產(chǎn)物中的含氧化合物含量均較低，即共裂解物所得油相產(chǎn)物的品質(zhì)優(yōu)于對(duì)比物。隨原料中正丁醇含量的增大，油相產(chǎn)物中含氧化合物的含量降低，即烴類的含量逐漸升高，油相品質(zhì)提高。當(dāng)m（愈創(chuàng)木酚）∶m（正丁醇）從2∶1降至1∶2時(shí)，共裂解物所得油相產(chǎn)物中含氧化合物相對(duì)含量（w）從35.7%降至12.7%，但烴類總收率下降，從19.5%降至15.0%，對(duì)比物的烴類總收率也從12.1%降至11.2%。油相產(chǎn)物中的含氧化合物均為酚類物質(zhì)，正丁醇作為共裂解物已全部反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，共裂解可提高油相產(chǎn)物的品質(zhì)及烴類收率。由于反應(yīng)是自由基反應(yīng)［15］，初步說明了高溫產(chǎn)生的自由基對(duì)愈創(chuàng)木酚的原位加氫脫氧起了關(guān)鍵作用。

圖2 共裂解物和對(duì)比物反應(yīng)后油相產(chǎn)物中有機(jī)物的含量Fig.2 Organic contentsin oil phase products with diferent copyrolysis feedstocks.Reaction conditions：550 ℃，reactant 30 g，HZSM-5 catalyst 40 g，LHSV=0.68 h-1.■ Benzenes；■ Anthracenes；■ Naphthalenes；■ Aliphatic hydrocarbons；■ Oxygenates；■ The total yield of hydrocarbons

共裂解物和對(duì)比物的油相產(chǎn)物的熱值和含水量見圖3。

圖3 共裂解物和對(duì)比物的油相產(chǎn)物的熱值和含水量Fig.3 Calorifc values and water contents of the oil products with diferent copyrolysis feedstocks.Reaction conditions referred to Fig.2.▲ Heat value of oil phase in copyrolysis；■ Water content of oil phase in copyrolysis；■ Heat value of oil phase in contrast；■ Water content of oil phase in contrast

由圖3可知，隨原料中正丁醇含量的增大，油相產(chǎn)物熱值增大，且共裂解物油相產(chǎn)物的熱值始終高于對(duì)比物油相產(chǎn)物的熱值。當(dāng)m（愈創(chuàng)木酚）∶m（正丁醇）=1∶2時(shí)，共裂解物油相產(chǎn)物的熱值達(dá)到43.1 MJ/kg，而對(duì)比物油相產(chǎn)物的熱值為39.8 MJ/kg。共裂解物油相產(chǎn)物的含水量始終低于對(duì)比物油相產(chǎn)物的含水量，且隨原料中正丁醇含量的增大，油相產(chǎn)物的含水量降低。當(dāng)m（愈創(chuàng)木酚）∶m（正丁醇）從2∶1降至1∶2時(shí)，共裂解物油相產(chǎn)物的含水量（w）從2.73%降至0.91%?？梢?，共裂解法提高了愈創(chuàng)木酚的脫氧效果，降低了油相產(chǎn)物中含氧化合物的含量，進(jìn)而使油相產(chǎn)物的含水量降低，熱值升高。

m（愈創(chuàng)木酚）∶m（正丁醇）對(duì)催化劑積碳量的影響見圖4。由圖4可知，隨原料中正丁醇含量的增大，催化劑積碳量也逐漸增大。對(duì)比物催化劑的積碳量比共裂解物催化劑的積碳量高，說明共裂解法可減少催化劑積碳量。當(dāng)m（愈創(chuàng)木酚）∶m（正丁醇）=1∶2時(shí)，積碳量達(dá)到最大，共裂解物催化劑的積碳率為10.1%，對(duì)比物催化劑的積碳率為17.3%。催化劑產(chǎn)生積碳的原因有：1）HZSM-5催化劑的酸性較強(qiáng)；2）反應(yīng)后產(chǎn)物中芳香烴類物質(zhì)的含量較高；3）反應(yīng)溫度高，產(chǎn)生了大量高能量的自由基。對(duì)比物催化劑的積碳量較共裂解物更高，可能原因是共裂解反應(yīng)產(chǎn)生的大量高能自由基用于脫除愈創(chuàng)木酚中的O元素，降低了進(jìn)一步聚合形成催化劑積碳的幾率。

圖4 m（愈創(chuàng)木酚）∶m（正丁醇）對(duì)催化劑積碳量的影響Fig.4 Efects ofm(guaiacol) ∶m(butanol) on the carbon deposition.Reaction conditions referred to Fig.2.■ Copyrolysis catalyst；● Contrast catalyst

2.2 原料含水量對(duì)共裂解反應(yīng)的影響

在30 g共裂解物和對(duì)比物中分別加入0，5，10 g水，考察了原料含水量對(duì)共裂解反應(yīng)的影響，結(jié)果見圖5。由圖5可知，共裂解物的烴類總收率隨原料含水量的增加而快速降低，不加水時(shí)的烴類總收率為18.6%，當(dāng)原料含水量為33%（w）時(shí)烴類總收率降至9.1%。而原料含水量對(duì)對(duì)比物的影響較小，不加水時(shí)的烴類總收率為16.9%，原料含水量為33%（w）時(shí)烴類總收率降至16.3%。不加水時(shí)，共裂解物的烴類總收率大于對(duì)比物的烴類總收率，而隨加水量的增大，對(duì)比物的烴類總收率反而高于共裂解物。這是因?yàn)?，水的加入不僅阻礙了愈創(chuàng)木酚與正丁醇的協(xié)同效應(yīng)，更對(duì)共裂解反應(yīng)產(chǎn)生了不利的負(fù)協(xié)同效應(yīng)。另外，隨加水量的增大，油相產(chǎn)物中的含氧化合物含量逐漸增大，從無水時(shí)的15.4%（w）增至32.3%（w），說明共裂解物油相產(chǎn)物的品質(zhì)隨原料含水量的增大而降低。

水分的增加一方面影響了反應(yīng)物和催化劑的接觸，阻礙了愈創(chuàng)木酚和正丁醇的裂解，同時(shí)也阻礙了體系產(chǎn)生的自由基對(duì)愈創(chuàng)木酚上氧元素的脫除，因此烴類總收率降低。自由基接觸受阻，阻礙了反應(yīng)物聚合成烴類物質(zhì)，同時(shí)生成更多的不可冷凝氣體。對(duì)比物受原料含水量影響較小可能是因?yàn)?，在逐一通入反?yīng)物進(jìn)行裂解時(shí)，各物質(zhì)間不會(huì)產(chǎn)生協(xié)同性，產(chǎn)物只是各裂解產(chǎn)物的加和?？梢钥闯觯谏镉吞豳|(zhì)改性中，雖然共裂解法的效果較好，但由于生物油的含水率較高且難以脫除，對(duì)其提質(zhì)改性造成一定的瓶頸，這也是共裂解法運(yùn)用到生物油提質(zhì)改性上效果不佳的重要原因。

圖5 原料含水量對(duì)共裂解反應(yīng)的影響Fig.5 Efects of water content in feedstock on the copyrolysis.Reaction conditions referred to Fig.2.■ Benzenes；■ Anthracenes；■ Naphthalenes；■ Aliphatic hydrocarbons；■ Oxygenates；■ The total yield of hydrocarbons

原料含水量對(duì)油相產(chǎn)物熱值和含水量的影響見圖6。由圖6可知，隨原料含水量的增大，對(duì)比物油相產(chǎn)物的熱值和含水量變化較小，而共裂解物油相產(chǎn)物的熱值快速降低、含水量快速上升，當(dāng)共裂解物不加水時(shí)，產(chǎn)物熱值為39.8 MJ/kg、含水量為0.91%；當(dāng)共裂解物原料含水量為33%（w）時(shí)，產(chǎn)物熱值降低為38.5 MJ/kg、含水量上升至3.24%（w）。原料含水量較高時(shí)，共裂解物油相產(chǎn)物的品質(zhì)反而低于對(duì)比物油相產(chǎn)物。可見，共裂解法雖然對(duì)愈創(chuàng)木酚的脫氧能起積極作用，但原料中的水會(huì)對(duì)共裂解反應(yīng)起負(fù)協(xié)同作用，導(dǎo)致油相產(chǎn)物品質(zhì)降低。

圖6 原料含水量對(duì)油相產(chǎn)物的熱值和含水量的影響Fig.6 Efects of water content in feedstock on the calorifc value and water content of the oil phase product.Reaction conditions referred to Fig.2.■ Heat value of oil phase in copyrolysis；■ Water content of oil phase in copyrolysis；▲ Heat value of oil phase in contrast；■ Water content of oil phase in contrast

原料含水量對(duì)催化劑積碳量的影響見圖7。

圖7 原料含水量對(duì)催化劑積碳量的影響Fig.7 Efects of water content in feedstock on the carbon deposition.Reaction conditions referred to Fig.2.■ Copyrolysis catalyst；● Contrast catalyst

由圖7可知，隨原料含水量的逐漸增大，催化劑積碳量逐漸減少。原料含水量較低時(shí)，共裂解物催化劑的積碳量低于對(duì)比物催化劑的積碳量，當(dāng)原料含水量為33%（w）時(shí)，共裂解物和對(duì)比物催化劑的積碳量接近相等。這可能是因?yàn)?，?dāng)共裂解物原料含水量較高時(shí)，自由基之間相互耦合的幾率快速降低，芳香烴之間相互聚合的幾率也隨之降低。

2.3 反應(yīng)機(jī)理

Onal等［16］研究發(fā)現(xiàn)，酚類物質(zhì)在HZSM-5催化劑上主要發(fā)生甲基斷裂和異構(gòu)化反應(yīng)。Sun 等［17］研究發(fā)現(xiàn)，催化共裂解反應(yīng)包括一系列放熱和吸熱反應(yīng)。由于共裂解在高溫下會(huì)發(fā)生復(fù)雜的反應(yīng)，對(duì)其機(jī)理的描述很難涉及到每一個(gè)反應(yīng)步驟。研究者猜測(cè)正丁醇主要發(fā)生的反應(yīng)機(jī)理見式（1）。

正丁醇在高溫下，一部分發(fā)生羥基斷鏈生成HO·和C4H9·。HO·結(jié)合H·后生成水，C4H9·在高溫下裂解成自由基X·（X·表示烴類自由基和H·的總和，烴類自由基包括CH3·，C2H5·，C3H7·，C4H9·，C2H3·，C3H5·，C4H7·，C2H·，C3H3·等），另一部分正丁醇上的羥基直接以水的形式脫去，同時(shí)產(chǎn)生乙烯。乙烯在高溫下繼而裂解成其他X·。

愈創(chuàng)木酚主要進(jìn)行的反應(yīng)機(jī)理見式（2）。

愈創(chuàng)木酚上的甲氧基由于鍵能較小最先發(fā)生斷鏈，生成苯酚自由基和CO。苯酚自由基在體系中和其他X·發(fā)生耦合，之后酚羥基進(jìn)一步斷鏈生成一個(gè)HO·和苯系自由基。而體系中的苯系自由基進(jìn)一步和體系中的其他X·發(fā)生耦合。另一部分苯系物則在高溫環(huán)境下再次耦合成稠環(huán)芳烴。

3 結(jié)論

1）共裂解法可提高油相產(chǎn)物的品質(zhì)及烴類收率。采用愈創(chuàng)木酚和正丁醇共裂解時(shí)，當(dāng)m（愈創(chuàng)木酚）∶m（正丁醇）從2∶1降至1∶2時(shí)，油相產(chǎn)物中含氧化合物相對(duì)含量（w）從35.7%降至12.7%，但烴類總收率從19.5%降至15.0%，油相產(chǎn)物熱值最高達(dá)到43.1 MJ/kg、含水量（w）從2.73%降至0.91%。

2）共裂解法可減少催化劑積碳量，隨原料中正丁醇含量的增大，催化劑積碳量也逐漸增大。

3）在共裂解物中加入水后，共裂解物的烴類總收率隨原料含水量的增加而快速降低，油相產(chǎn)物中的含氧化合物含量逐漸增大，油相產(chǎn)物品質(zhì)快速下降。原料含水量較大時(shí)，共裂解物油相產(chǎn)物的品質(zhì)低于對(duì)比物油相產(chǎn)物。原料中的水會(huì)對(duì)共裂解起到負(fù)協(xié)同效應(yīng)，所以生物油的高含水量是阻礙生物油通過共裂解方法進(jìn)行提質(zhì)改性的主要原因。

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（編輯 鄧曉音）

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麻省理工學(xué)院研發(fā)新型充電高分子膜

麻省理工學(xué)院發(fā)現(xiàn)了一種能夠應(yīng)用在包括玻璃和衣服等多個(gè)表面上的透明高分子膜， 這種高分子膜能夠存儲(chǔ)太陽能，并在有需要的時(shí)候?qū)崃酷尫懦鰜怼?/p>

該高分子膜使用化學(xué)反應(yīng)存儲(chǔ)太陽能，它所產(chǎn)生的是熱量而不是電力。能量可以無限期地保留在一個(gè)穩(wěn)定的分子結(jié)構(gòu)中，直到投入使用。該過程的關(guān)鍵在于一種能夠在兩種結(jié)構(gòu)中保持穩(wěn)定的分子，太陽光會(huì)讓它進(jìn)入一種長(zhǎng)時(shí)間的“充電”模式，然后在進(jìn)行另外一種刺激，比如光、熱和電等，將它變?yōu)樵瓉淼摹拔闯潆姟钡臓顟B(tài)，釋放熱量就會(huì)在整個(gè)過程完成之后作為結(jié)果出現(xiàn)。這種新方法是首次基于一種固態(tài)高分子聚合物而不是液體來實(shí)現(xiàn)的。

大連理工大學(xué)實(shí)現(xiàn)多孔炭球納米定制

大連理工大學(xué)提出納米空間限域熱解耦合自沉積、自活化的結(jié)構(gòu)調(diào)控集成策略，在微觀尺度下實(shí)現(xiàn)多孔炭球的納米定制。

作為一種功能載體，空心納米炭球具有各向同性、生物相容性好、容載量高等優(yōu)良特性，在新能源和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域顯示出重要應(yīng)用前景。該研究通過調(diào)控限域?qū)拥闹旅艹潭群妥越M裝聚合物單元的聚合程度，實(shí)現(xiàn)了調(diào)控內(nèi)部殼壁自活化程度的目的，獲得了粒徑為90 nm、可穩(wěn)定分散于水相的離散態(tài)介孔空心炭球。作為抗癌藥物阿霉素（DOX）的載體，裝載量達(dá)到54.5%。用低于光熱治療強(qiáng)度的飛秒脈沖激光照射空心炭球，產(chǎn)生光熱效應(yīng)和激光輔助緩釋性能，可對(duì)耐藥腫瘤細(xì)胞進(jìn)行耐藥逆轉(zhuǎn)及熱療、化療聯(lián)合治療。研究成果發(fā)表于《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》。

美國(guó)研發(fā)新型聚合物涂層可檢測(cè)汽車裂縫

美國(guó)伊利諾伊大學(xué)研制出一種聚合物涂層，能夠盡早發(fā)現(xiàn)各種材料上的微小裂縫或損壞。該項(xiàng)物質(zhì)可用于汽車，幫助發(fā)現(xiàn)車輛內(nèi)部的微小裂縫與損壞，避免安全事故的發(fā)生。

該聚合物由伊利諾伊大學(xué)研發(fā)，其內(nèi)部含有環(huán)氧樹脂微膠囊，膠囊內(nèi)填充有淡黃色的pH敏感性顏料。正常情況下微膠囊保持完整狀態(tài)，但一旦有裂縫產(chǎn)生，微膠囊就會(huì)破裂，并釋放出顏料；顏料與環(huán)氧樹脂會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，顏色由淡黃變?yōu)轷r紅色。裂縫越大，顏色變化范圍越大也越明顯，并引起相關(guān)人員的注意。該物質(zhì)還可用于石油管道和航天航空運(yùn)輸領(lǐng)域。

中科院石墨烯基鋰離子電容器通過鑒定

中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過程研究所開發(fā)的石墨烯基鋰離子電容器通過了中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的專家鑒定。鑒定委員會(huì)認(rèn)為， 該項(xiàng)成果創(chuàng)新性強(qiáng)，具有較好的推廣價(jià)值。

通過該項(xiàng)目的實(shí)施，青島能源所已研發(fā)出最高容量3500 F/4V型鋰離子電容器單體，器件的能量密度高達(dá)55 W·h/L（20.5 W·h /kg）、功率密度高達(dá)5 kW/L，相關(guān)器件已通過原輕工業(yè)部蘇州電源所的第三方權(quán)威檢測(cè)。鑒于該儲(chǔ)能器件兼顧較高功率和高能量密度，快充快放，非常適合作為能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的“能量桶”。青島儲(chǔ)能院正在基于該“能量桶”，利用能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立一個(gè)小型的近零碳排放示范區(qū)。

Experimental study on bio-oil model compound copyrolysis to hydrocarbons

Mao Chen，Yu Fengwen，Nie Yong，Song Qiang，Ji Jianbing
（Zhejiang Province Key Laboratory of Biofuel，College of Chemical Engineering，Zhejiang University of Technology，Hangzhou Zhejiang 310032，China）

The copyrolysis of guaiacol and butanol was studied with the guaiacol as a bio-oil model compound. Organic compound content，calorifc value and water content in the copyrolysis products were investigated by means of GC-MS. The infuences of mass ratio of the raw materials and water content in the feedstock on the copyrolysis were researched. The mechanism of the copyrolysis was discussed. The results showed that the copyrolysis could signifcantly improve the quality of the oil phase products and the yield of hydrocarbons. Whenm(guaiacol)∶m(n-butanol) reduced from 2∶1 to 1∶2，the relative content of oxygenates(w) in the oil phase products， the total yield of hydrocarbons and the water content in the oil phase products decreased from 35.7% to 12.7%，from 19.5% to 15.0% and from 2.73% to 0.91%，respectively. With the addition of water，both the total yield of hydrocarbons and the quality of the oil phase products declined rapidly，and the relative content of oxygenates in the oil phase products increased. The high water content in bio-oil is a big blockage for the bio-oil modifcation through the copyrolysis.

bio-oil model compound；guaiacol；butanol；copyrolysis；hydrocarbons

1000 - 8144（2016）05 - 0536 - 06

TQ 517

A

10.3969/j.issn.1000-8144.2016.05.004

2015 - 12 - 02；［修改稿日期］2016 - 03 - 02。

毛陳（1991—），男，浙江省衢州市人，碩士生，電話 0571 - 88320598，電郵 491905939@qq.com；聯(lián)系人：于鳳文，電話13958154696，電郵 yufw@zjut.edu.cn。

國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（2014AA022103）；教育部博士點(diǎn)基金（20103317110001）。