双倾斜螺旋反应器中新鲜油棕果束热解温度对粗棕榈热解油的影响：产率与燃料特性的优化研究

为解决泰国能源依赖与化石燃料进口问题，研究人员采用双倾斜螺旋反应器（double-inclined screw reactor）对新鲜油棕果束（FFB）进行慢速热解，系统分析了温度（400–600°C）对产物分布及热解油性质的影响。结果表明，500°C为最佳温度，平衡了产率（21.9%）与品质（低氧含量、高稳定性），为工业连续化生产可再生燃料提供了新途径。

　　

在全球能源转型的背景下，泰国作为世界第三大棕榈油生产国，却面临严重的能源安全挑战——每年需耗费330亿美元进口原油，导致贸易赤字与能源供应风险。尽管政府推广生物柴油（B100）和混合燃料（如B7、B20），但传统依赖粗棕榈油（CPO）酯交换的工艺存在流程复杂、能耗高等弊端。更棘手的是，油棕加工产生的果束残渣（如空果串EFB、棕榈仁壳PKS）常被废弃或低效焚烧，其蕴含的能源价值未被充分挖掘。

针对这一困境，Srinakharinwirot大学的研究团队另辟蹊径，跳过CPO提取步骤，直接利用新鲜油棕果束（FFB）在双倾斜螺旋反应器（double-inclined screw reactor）中进行慢速热解（slow pyrolysis），相关成果发表于《Journal of Analytical and Applied Pyrolysis》。这一创新不仅简化流程，更将“废料”转化为高值燃料，为热带地区生物质能源开发提供了新范式。

研究采用三项关键技术：1）FFB预处理（液压破碎与锤磨至<20 mm颗粒）；2）双倾斜螺旋反应器连续热解（温度梯度400°C、500°C、600°C）；3）产物表征（GC-MS分析、热值测定等）。

研究结果

原料特性
FFB含水率高达40.56%，显著高于其他油棕残渣（如PKS仅8.2%），但其挥发分含量（76.3%）与固定碳（15.8%）表明其适合热解转化。

温度对产率的影响
温度升高导致热解油（CPPO）产率从25.2%（400°C）降至16.4%（600°C），而气体产物从27.3%增至31.95%，归因于纤维素/半纤维素深度裂解。木质醋液（wood vinegar）产率逆势增长（37.8%→42.5%），生物炭小幅下降。

热解油品质优化
500°C时CPPO兼具产率（21.9%）与品质优势：氧含量降低（提升稳定性）、粘度改善（利于燃烧）、热值达39.2 MJ/kg。400°C产物虽高产但含大量含氧化合物（如酚类），而600°C过度裂解导致轻质组分流失。

反应器性能验证
双倾斜螺旋设计克服了传统批次反应器（如120 L罐式）的缺陷，实现连续进料与高效传热，为工业放大奠定基础。

结论与意义
该研究首次将双倾斜螺旋反应器应用于FFB直接热解，确立500°C为最优温度，平衡产率与燃料特性。相较于酯交换工艺，此技术省略CPO提取步骤，缩短产业链并降低能耗。产出的CPPO可作为车用燃料组分（如与E85掺混），生物炭用于土壤固碳，木质醋液作为化工原料，实现“全组分利用”。这一成果不仅推动泰国能源自给战略，更为类似农业废弃物的高值化提供了可复制的技术模板。