生物质快速热解技术制取生物燃油、化学品具有重要的潜在应用前景,获得的生物油含有多种高附加值组分,通过提纯、转化等工艺,可以进一步制取多种高附加值化学品,广泛应用于化工、医药、农药等领域,可显著提升生物质综合利用经济效益。其中,生物油中含有的多种化合组分在传统化工生产中,存在工艺复杂,有毒有害副产物量大等问题,通过生物质快速热解技术,在高效催化剂作用下通过调控热解反应条件,一步法热解制备多种高附加值化学品,具有重要的工业应用价值和研究意义。本文在水平管式固定床生物质热解装置上,以氧化锌(Zn O)、镁铝尖晶石(MAS)和Zn O-MAS作为催化剂,开展油菜秸秆、玉米秸秆和樟木粉的催化热解实验,研究不同反应温度对生物油中醛酮类物质分布及含量的变化规律,尤其其中的一些高价值化学品,如糠醛(FF)、甲基环戊烯酮和吡啶酮的调控规律。主要实验结果如下:1.无催化时,随热解温度升高,三种实验物料所得生物油产率呈现先上升后下降趋势。樟木粉热解生物油产率在热解温度为500℃时达到最大值51.76 wt%。在三种实验物料中,玉米秸秆在450℃时获得生物油中醛类物质相对含量在所有热解温度中最高,为11.46%。在550℃时,油菜秸秆所得生物油中酮类物质的相对含量在所有热解实验中最高,为27.94%。2.加入Zn O催化剂后,三种物料的生物油产率有不同程度的降低,在400～500℃区间内下降明显,当热解温度升高后,三种物料的生物油产率的下降幅度有所减少。樟木粉在Zn O催化热解时,生物油产率在550℃时达到最大值,为48.69 wt%。樟木粉热解所得生物油中醛类物质在450℃～550℃之间大幅增加,450℃时获得最高醛类物质相对含量,为58.83%。在Zn O催化下的三种原料中,樟木粉热解生物油中糠醛相对含量在450℃时增长到57.48%,是无催化时的13倍。甲基环戊烯酮的相对含量在550℃时是三种物料中最大的,3.59%,是无催化时的9.5倍。吡啶酮相对含量在550℃时是三种物料中最高的,为4.08%。在MAS的催化下,樟木粉在500℃时所得生物油产率最高,为52.86 wt%。MAS使得酮类物质相对含量的最高值向低温方向迁移。3.在Zn O-MAS催化作用下,三种物料的醛类物质相对含量增加显著,樟木粉在400℃时生物油中醛类物质的相对含量存在最大值,64.31%。玉米秸秆和油菜秸秆的酮类相对含量对温度变化影响较小。在550℃,玉米秸秆所得生物油中酮类物质相对含量最高,为16.16%。三种物料热解生物油中的糠醛相对含量均超过45%,且糠醛的最高相对含量向低温迁移。樟木粉所得生物油中糠醛的相对含量最高,为400℃时的64.31%。生物油中甲基环戊烯酮相对含量均在600℃时达到了最大值,分别为7.44%、4.51%和5.29%。利用玉米秸秆催化制取吡啶酮的效果最好,在400℃时,玉米秸秆催化热解制取生物油中吡啶酮的相对含量最高,为12.38%。