稻壳生物原油制备：基于轻循环油与愈创木酚的炼厂兼容性转化工艺研究

研究人员针对稻壳资源化利用难题，创新性地采用炼厂副产物轻循环油(LCO)结合愈创木酚(guaiaol)作为溶剂体系，在280°C/1min条件下实现70wt%生物原油产率，混合溶剂更将产率提升至87wt%。该研究为农业废弃物高值化利用提供了炼厂兼容性解决方案，通过TGA、GPC等技术证实产物具有高热值(HHV)和低氧含量特性，对生物燃料产业化具有重要指导意义。

　　

稻壳作为稻米加工的主要副产物，约占稻谷重量的20-25%，全球年产量巨大却面临处理困境。传统填埋方式占用土地资源，露天焚烧则造成空气污染，这种"资源诅咒"现象促使科学家们寻找绿色转化途径。虽然木质纤维素生物质转化技术已有数十年研究历史，但稻壳因其高硅质、高木质素特性始终难以高效转化。更棘手的是，现有愈创木酚溶剂体系虽能实现90wt%高转化率，但其昂贵成本和分离难题制约了工业化应用。

印度理工学院鲁尔基分校(Indian Institute of Technology Roorkee)的科研团队另辟蹊径，创新性地将石油炼厂副产品轻循环油(Light Cycle Oil, LCO)与愈创木酚组成混合溶剂系统。在《Waste Management》发表的研究中，他们通过高压釜反应器优化热液化参数，结合热重分析(TGA)、元素分析和凝胶渗透色谱(GPC)等表征手段，系统评估了不同溶剂体系对稻壳转化的影响。

关键技术包括：1)采用批次高压釜反应器进行250-350°C/20-150bar条件的热液化实验；2)对比纯LCO与LCO-愈创木酚(50:50)混合溶剂效果；3)使用印度帕尼帕特炼油厂提供的LCO和600μm筛分稻壳原料；4)通过TGA分析挥发分与固定碳转化率差异。

【产品收率】实验数据显示，纯LCO在280°C/1min条件下可获得70wt%液体产物，而添加愈创木酚后产率跃升至84wt%。延长反应时间至20分钟，混合溶剂体系更创下87wt%的收率纪录，较单独使用LCO提升近25%。

【机理分析】TGA热重分析揭示关键差异：LCO主要转化挥发分，而LCO-愈创木酚组合能同步液化固定碳。元素分析显示生物原油热值(HHV)提升两倍以上，氧含量降低50%，GPC证实产物中含有超高分子量化合物。

【结论】该研究突破性地证明：1)LCO作为低成本炼厂流可替代70%高价愈创木酚；2)260-280°C/10-30min为混合溶剂最佳反应窗口；3)产物可直接进入炼厂加工流程，省去溶剂分离步骤。这种"农业废弃物-炼厂"的直连模式，不仅解决了生物质转化经济性难题，更开创了石化-生物质协同处理的新范式，为碳中和目标下的能源转型提供了可工业化推广的技术方案。