综述：生物油升级的预处理与后处理新技术：全面综述

（编辑推荐）本文系统综述了生物油（bio-oil）升级的前沿技术，涵盖预处理（如烘焙torrefaction、蒸汽爆破steam explosion）与后处理（如加氢处理hydrotreatment、超临界流体萃取SFE）方法，重点解决高氧含量、酸性和不稳定性等挑战，为可持续能源开发提供技术路线与未来研究方向。

　　

Abstract

随着全球对可持续能源需求的增长，生物油（bio-oil）作为热解（pyrolysis）产物备受关注。然而，其高氧含量（30–50 wt%）、低pH值（2.5–3.5）和热不稳定性限制了直接应用。本文全面梳理了预处理与后处理技术的最新进展，旨在为高效生物油升级提供科学依据。

Introduction

生物油通过200–1000°C无氧热解制得，但含大量含氧化合物（如乙酸acetic acid、酚类phenolics）。预处理技术如烘焙（200–300°C）可提升原料能量密度，但可能降低产率；后处理中，真空分子蒸馏能分离高价值组分（如乙酸），而等离子体处理（plasma processing）可显著降低氧含量。

Section snippets

预处理技术

• 烘焙（Torrefaction）：在惰性气氛中减少水分和氧含量，但需优化温度与停留时间以避免副反应。
• 蒸汽爆破（Steam explosion）：通过高压蒸汽破坏木质纤维素结构，但能耗较高。

后处理技术

• 超临界流体萃取（SFE）：利用CO₂
  等溶剂选择性提取目标化合物，环保但成本较高。
• 电化学氢化（Electrochemical hydrogenation）：通过温和条件还原含氧基团，适合实验室规模。

Prospective Research

未来需开发低能耗、高选择性的混合工艺（如烘焙耦合等离子体），并探索催化剂（如尖晶石spinel-based）在加氢脱氧（HDO）中的作用。

Conclusions

生物油升级需协同优化预处理与后处理技术，兼顾经济性与环保性。烘焙、分子蒸馏等技术已展现潜力，而等离子体、电化学等新兴方法为工业化应用提供了新思路。