环境污染和能源供给安全问题推动了人们开发化石燃料和化学品的替代品。生物质来源广泛且能够实现CO2的零排放，被认为是最有潜力的新能源。通过快速热解技术能将生物质转化为能量密度高的液态生物油，但是由于生物油含有大量的水和腐蚀性的有机酸，存储过程中性质不稳定，生物油不能直接作为发动机燃料。因此，需要通过物理或化学方法对生物油进行提质。为了增加经济吸引力，本研究通过生物油提质处理同时得到了燃料和有价值的化学品。本研究首先对生物油进行加氢处理，加氢后生成的液体产物由水相和油相组成。对各相的水含量、pH、热值和组分等理化性质进行表征，结果表明，油相的水含量很低，pH值和热值提高，稳定性增强，更适合作为燃料。相反地，水相中的有机物含量大大减少，成分主要是易溶于水的羧酸。因此，本文对这部分水相进行了化学品回收研究。采用络合萃取法对生物油加氢水相中的乙酸进行提取，考察了络合剂和稀释剂种类、络合剂含量及乙酸初始浓度对提取效率的影响，优化提取工艺条件。结果表明，选择三辛胺（TOA）为络合剂，异辛醇为稀释剂，络合剂的用量占萃取剂体系总体积的50%~60%，萃取剂与水相体积比为1时，对生物油加氢水相中乙酸的提取效率最高能达到84.4%。此外，通过对络合萃取前后生物油加氢水相的COD值测定，络合萃取可以达到77.5%的COD去除效果，有利于降低后续水处理成本。酯化法也是回收乙酸和净化水溶液的有效方法，向生物油加氢水相中加入乙醇和酸性催化剂可以将乙酸转化为价值更高的乙酸乙酯。由于酯化反应是典型的可逆反应，而且生物油加氢水相中乙酸浓度较低，我们提出了酯化耦合萃取的方法来提高酯化效率。该方法中向酯化反应体系添加有机溶剂后，产物乙酸乙酯转移到有机相中，从而促进了酯化平衡向生成酯的方向移动。该研究首先在模拟的乙酸稀水溶液中考察了超声波、有机溶剂、酸醇摩尔比、有机溶剂的重复利用对酯化效率的影响。结果表明，在超声辅助下，酯化反应速率加快，选择甲苯为有机溶剂时促进作用最强，而且增加有机溶剂和乙醇的用量酯化效率明显提高。然后在较优的反应条件下对真实生物油加氢水相的酯化耦合萃取效果进行研究，得到了86.5%的酯化效率，同时水溶液得到了净化。结果证明酯化耦合萃取法能有效提高酯化效率并且具有巨大的应用前景。生物油催化加氢不仅提高了油相的品质，而且使乙酸得以在生物油加氢水相中富集。络合萃取和酯化耦合萃取法都能够达到较好的乙酸回收效果，并实现了水质的初步净化。本研究对提高生物质的综合利用效果和经济效益具有指导意义。