木质素快速热解成为化学品和燃料的新方法

    国际能源网讯：美国缅因大学的团队于2012年1月29日宣布，已经开发出一种新方法，在大气压力下和无需采用催化剂，可使木质素快速热解成为有附加价值的化学品和燃料。这一成果已在美国化学学会杂志《能源和燃料（Energy & Fuels）》上予以报道，该方法为木质素传统的快速热解提供了改进，通过在热解前向进料中添加甲酸钙盐而实现改善。

    木质素是木本生物质的重要组成部分，在纸浆厂和森林生物炼制厂中是大量的产品物流。木质生物质的木质素成分范围按能量计量在15m%~30m%之间。

    目前，只有一小部分木质素是用来作为低档产品，如分散剂或结合剂，其余则作为燃料烧掉。尽管木质素不易化学变化，但在将木质素转化为有价值的化工产品方面已使人们重新感到兴趣，包括气化为燃料的过程，生成纳米结构碳基材料和液体化学品。在致力于生产液体化学品的方法中，通过在缺氧的情况下进行中间加热，可用相当简单的热解方法使木质素破解为更小的片段，并生产被称为生物油的液相。

    尽管木质素热解取得了一些成功，但为推进这一技术仍然有几个显著的障碍，包括连续的加工，存在加料/结块问题和液体产率太差。

    研究人员发现，在快速热解时，从木质素中以脱除氧的金属形式添加甲酸，有利于从甲酸钙的共分解就地产生氢。

    他们取得了高达33％的液体产率，含有高热值为41.7 MJ/kg的石油产品，其O / C比为0.067，并含有大量芳烃。

    初步数据表明，取得较高的液体产率是有可能的，取决于热解反应器中甲酸盐浓度和优化的停留时间。此外，木质素的加料/结块问题出现缓解。相对于其他方法，甲酸盐辅助快速热解需向过程中添加甲酸（钙可被回收）。但是，可能的是，在生物炼制厂中的其他过程可产生甲酸，同时，其优势包括在大气压力下操作，可连续运行，并且没有催化剂。这种方法可以在上游加工策略中扩展应用到其他生物质原料。