生物質液化原理及技術應用（簡體書）

《生物質液化原理及技術應用》重點闡述了生物質直接液化的原理及技術應用，其中包括生物質快速熱裂解液化、生物質加壓液化、傳統燃料乙醇與非糧燃料乙醇、生物柴油和海洋藻類生物質合成液體燃料技術。系統地對生物質的概念、生物質直接液化技術進行了介紹，闡述了各技術的基本原理，並提供了國內外研究機構提出的與商業實踐的技術路線，分析了其發展方向，理論與實踐應用分析相結合，書中還穿插了作者在相關領域的最新研究成果。在相關技術介紹的基礎上，對國內外生物質液體燃料發展的政策、規劃與發展路線進行了介紹，使讀者瞭解生物質直接液化技術在世界範圍內發展的總體概況和未來發展趨勢。

駱仲泱、王樹榮、王琦、周勁松編著的《生物質液化原理及技術應用》共分7章，從生物質液化獲得生物液體燃料入手，重點闡述了生物質直接液化的原理及技術應用，其中包括生物質快速熱裂解液化、生物質加壓液化、傳統燃料乙醇與非糧燃料乙醇、生物柴油和海洋藻類生物質合成液體燃料技術。系統地對生物質的概念、生物質直接液化技術進行了介紹，闡述了各技術的基本原理，并提供了國內外研究機構提出的與商業實踐的技術路線，分析了其發展方向，理論與實踐應用分析相結合，有助于讀者的理解；其中還穿插了寫作團隊幾年來在相關領域的最新研究成果。在相關技術介紹的基礎上，對國內外生物質液體燃料發展的政策、規劃與發展路線進行了介紹，使讀者了解生物質直接液化技術在世界范圍內發展的總體概況和未來發展趨勢。編者在編著過程中注重基本原理與最新研發利用相結合，力求采用最新的數據，充分體現生物質直接液化技術的系統性、時效性，使讀者全面了解相關液化技術的基本原理、最新的研究動態與發展方向，為讀者提供有價值的參考。本書適用于生物質能源化利用研究領域的教學科研人員、石油化工和農林能源行業的科研及管理人員閱讀、參考。

當前，人類面臨著經濟增長和環境保護的雙重壓力。能源是現代社會賴以生存和發展的基礎，清潔燃料的供給能力關系著國民經濟的可持續發展，是國家戰略安全保障的基礎之一。我國是能源消耗大國，2010年，能源消費總量達32.5億噸標準煤，比2009年增長5.9%，據預計，到2050年我國需要年消耗能源51.7億噸標準煤。改變能源的生產方式和消費方式，用現代技術開發利用包括生物質能在內的可再生能源資源，對于建立持續發展的能源系統，促進社會經濟的發展和生態環境的改善具有重大意義。生物質能是可再生能源的重要組成部分，我國的生物質資源非常豐富，我國目前現有生物質能資源折合約5.4億噸標準煤，可用生物質能資源量約為2.9億噸標準煤。今后隨著造林面積的擴大和社會經濟的發展，估計2050年我國可供清潔能源化利用的生物質能資源潛力最高可達8.9億噸標準煤。開發利用我國豐富的生物質能資源，對于我國能源結構多元化、緩解化石能源供應壓力、保障能源安全具有極其重要的作用。生物質能具有儲量巨大、易儲存運輸和使用的特點，能夠在所有國家和地區較廉價地獲得，在其利用過程中不會形成大量的SOx和NOx，且CO2零排放，對環境造成的污染較小，其高效潔凈利用能夠大幅度減低大氣污染物及溫室氣體的排放，有助于解決化石能源消耗帶來的環境問題。
2011年我國石油凈進口2.51億噸，是世界上第一大石油凈進口國，同時也是僅次于美國的第二大石油消費國。據估計到2020年，我國石油對外依存度將達到60%。隨著國民經濟快速發展和人民生活水平提高，液體燃料的安全保障越來越重要。生物質能是唯一可以直接轉換生產含碳液體燃料的可再生能源，其利用技術和化石燃料的利用方式具有很大的兼容性。從改善我國能源結構、增加稀缺能源品種供應的角度考慮，發展生物質能源產業應該優先。我國政府和社會公眾對生物質能源給予了高度重視，出于能源、環保和經濟發展等不同角度的考慮，我國政府自2000年開始就在積極推動生物燃料產業的發展，先后制定了《可再生能源法》、《可再生能源發展專項資金管理暫行辦法》、《B100生物柴油標準》等法規、標準和管理辦法來規范行業的發展。根據2006年公布的《生物燃料乙醇及車用乙醇汽油“十一五”發展專項規劃》，發改委還專門制定了《車用乙醇汽油擴大試點工作實施細則》以規范生物乙醇產業。2007年國務院發布的《可再生能源中長期發展規劃》中，把生物液體燃料技術作為生物質能利用的重點發展技術之一，并明確規劃到2020年生物燃料乙醇年利用量達到1000萬噸，生物柴油年利用量達到200萬噸。“十一五”期間，我國發展以生物質為原料的生物能源已成為必然趨勢，其中能源植物、燃料乙醇、生物柴油以及生物質發電和供熱已列為重點專項。預計到2020年，我國生物燃料消費量將占到全部交通燃料的15%左右，建立起具有國際競爭力的生物燃料產業。
本書共分7章，從生物質液化獲得生物液體燃料入手，重點闡述了生物質直接液化的原理及技術應用，其中包括生物質快速熱裂解液化、生物質加壓液化、傳統燃料乙醇與非糧燃料乙醇、生物柴油和海洋藻類生物質合成液體燃料技術。系統地對生物質的概念、生物質直接液化技術進行了介紹，闡述了各技術的基本原理，并提供了國內外研究機構提出的與商業實踐的技術路線，分析了其發展方向，理論與實踐應用分析相結合，有助于讀者的理解；其中還穿插了寫作團隊幾年來在相關領域的最新研究成果。在相關技術介紹的基礎上，對國內外生物質液體燃料發展的政策、規劃與發展路線進行了介紹，使讀者了解生物質直接液化技術在世界范圍內發展的總體概況和未來發展趨勢。編者在編著過程中注重基本原理與最新研發利用相結合，力求采用最新的數據，充分體現生物質直接液化技術的系統性、時效性，使讀者全面了解相關液化技術的基本原理、最新的研究動態與發展方向，為讀者提供有價值的參考。本書適用于生物質能源化利用研究領域的教學科研人員、石油化工和農林能源行業的科研及管理人員閱讀、參考。
本書的編著者是具有多年從事相關領域研究及開發經驗的專業人員。第1章和第5章由駱仲泱編寫；第2章和第4章由王樹榮編寫；第3章和第6章由王琦編寫；第7章由周勁松編寫。
本書的撰寫得到了浙江大學能源清潔利用國家重點實驗室老師和同學的大力支持。在編寫過程中，李信寶、周巖、尹倩倩、郭文文、茹斌、王相宇、郭金鳳、王譽蓉等參與了資料收集、插圖編排和文字校核工作。在此，一并致以衷心的感謝。
由于編著時間及編著者專業方面的局限，書中疏漏之處在所難免，敬請有關專家和廣大讀者批評指正。
編著者2012年10月

第1章生物質液化概述
1．1生物質基本概念
1．1．1生物質
1．1．2生物質能簡介
1．1．3生物質能開發利用的意義
1．1．4生物質能利用技術分類
1．2生物質資源利用狀況
1．2．1國外生物質資源利用現狀
1．2．2中國生物質資源利用現狀
1．3生物質能源化利用展望
1．3．1國外生物質能源利用展望
1．3．2中國生物質能源利用展望
1．4液化技術分類
參考文獻

第2章生物質熱裂解液化制取生物油
2．1生物質快速熱裂解液化技術
2．1．1生物質熱裂解基本概念
2．1．2生物質熱裂解類型
2．1．3生物質熱裂解的工藝過程
2．1．4生物質快速熱裂解液化反應器
2．2生物質快速熱裂解液化原理
2．2．1生物質快速熱裂解液化反應原理
2．2．2影響生物質熱裂解過程及產物組成的因素
2．3生物質快速熱裂解生物油特性及應用
2．3．1生物油的理化特性
2．3．2生物油的燃料特性及應用
2．3．3生物油精製改性
2．4生物質熱裂解液化技術研究及開發現狀
2．4．1國內外快速熱裂解技術的研究現狀
2．4．2生物質快速熱裂解液化技術商業化進展
2．4．3生物質快速熱裂解液化技術的經濟性分析
參考文獻

第3章生物質加壓液化技術
3．1生物質加壓液化技術的基本概念
3．2生物質加壓水熱液化
3．2．1臨界區域水的性質
3．2．2生物質加壓水熱液化的機理
3．2．3生物質加壓水熱液化的影響因素
3．2．4生物質加壓水熱液化的產物
3．3生物質加壓液化技術的研究與應用進展
3．3．1國外研究與應用進展
3．3．2國內研究與應用進展
參考文獻

第4章生物質生化轉化制取燃料乙醇技術
4．1乙醇燃料
4．1．1乙醇的特性及應用
4．1．2乙醇汽油
4．1．3燃料乙醇的原料來源
4．2澱粉類生物質原料生化轉化制取燃料乙醇的基本原理
4．2．1澱粉類生物質的特性
4．2．2澱粉類原料的預處理
4．2．3粉碎後原料的蒸煮
4．2．4澱粉糖化
4．2．5糖發酵制取乙醇
4．3木質纖維素類生物質制取燃料乙醇的基本原理
4．3．1木質纖維素原料的預處理
4．3．2纖維素和半纖維素的水解及發酵制取燃料乙醇
4．3．3木質素的分解
4．4乙醇的提純制取
4．4．1乙醇的蒸餾特性
4．4．2雜質的分離
4．4．3乙醇蒸餾工藝流程
4．5生物質生化轉化制取乙醇的副產物的應用
4．6生物質制取燃料乙醇的經濟性分析
參考文獻

第5章生物質轉酯化制取生物柴油
5．1生物柴油的特性及評價標準
5．1．1生物柴油的特性
5．1．2生物柴油的質量標準
5．2制取生物柴油的原料
5．2．1原料的種類
5．2．2原料的加工
5．3生物柴油製備技術方法
5．3．1直接混合法
5．3．2微乳法
5．3．3高溫熱裂解法
5．3．4酯交換法
5．3．5生物酶法
5．3．6超臨界法
5．4轉酯化制取生物柴油技術
5．4．1轉酯化制取生物柴油的基本原理
5．4．2轉酯化技術的常用催化劑
5．4．3不同的轉酯化方法的基本原理
5．5轉酯化制取生物柴油生產工藝
5．5．1間歇法生物柴油生產工藝
5．5．2連續法生物柴油生產工藝
5．6生物柴油高值化技術發展
5．6．1生物柴油原料高值化技術
5．6．2生物柴油產品品質改良
5．6．3生物柴油加工衍生產品
5．6．4副產品甘油高值化技術
5．7生物質轉酯化制取生物柴油的經濟性分析
參考文獻

第6章藻類生物質制取液體燃料
6．1藻類生物質
6．1．1藻類生物質的特點
6．1．2藻類制取燃料的歷史和面臨的挑戰
6．2微藻的種類及生物結構
6．2．1微藻的種類
6．2．2產油微藻的概念和種類
6．2．3產油微藻的篩選
6．2．4產油微藻合成油脂途徑
6．3微藻培養技術
6．3．1自養
6．3．2異養
6．3．3兼養
6．4微藻培養反應器
6．4．1敞開式培養系統
6．4．2封閉式光生物反應器培養系統
6．4．3微藻培養系統的比較
6．5微藻的收穫和乾燥
6．5．1絮凝和沉澱
6．5．2絮凝和氣浮
6．5．3過濾技術
6．5．4離心技術
6．5．5其他收穫技術
6．5．6乾燥
6．5．7工藝的集成與優化
6．6微藻制取液體燃料技術
6．6．1微藻制取生物柴油
6．6．2快速熱裂解技術
6．6．3直接液化技術
6．6．4超臨界液化技術
6．6．5微波熱解技術
6．6．6發酵制取乙醇技術
6．7微藻制取液體燃料各種技術方法的比較
6．8微藻制取液體燃料技術產業化現狀與經濟性分析
6．8．1產業化現狀與發展前景
6．8．2經濟性分析
參考文獻

第7章生物質液體燃料的政策法規與發展規劃
7．1發展生物質液體燃料的意義
7．2國外生物質液體燃料的政策和發展現狀
7．2．1各國生物質能源機構介紹
7．2．2各國生物質液體燃料政策與發展
7．3我國生物質液體燃料的政策和發展現狀
7．3．1我國生物質液體燃料政策與發展
7．3．2我國給予生物質液體燃料的財政支持
7．3．3我國生物質液體燃料存在的主要問題和建議
參考文獻