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2025年航空煤油行业技术分析：生物质基制备技术的创新与发展

在全球能源转型与“双碳”目标的大背景下，航空煤油行业正经受着深刻变革。作为航空业进展的核心动力，航空煤油的稳定供应和可持续生产至关重要。传统石油基航空煤油受诸多因素制约，生物质基航空煤油制备技术凭借其可再生、环保等优势，成为行业关注焦点，为航空煤油的可持续进展开拓了新路径。

一、生物质基航空煤油制备技术的多元路径

(一)发酵技术：温柔转化下的燃油生产

生物质发酵转化是在温柔条件下制备生物质基液体燃料的重要方式。该过程借助微生物分解作用，将多糖类大分子解聚，把固态生物质转化为醇类液体燃油。《2025-2030年全球及中国航空煤油行业市场现状调研及进展前景分析报告》指出，通过酶解发酵，在水浴供应酶解温度的条件下，酶对粉碎后的生物质进行酶解，溶解出多糖，经高温灭菌后进行厌氧发酵生成生物乙醇。讨论发觉，从特定海藻中获得乙醇收率大于3%，最终可得到浓度高达5.5%的乙醇。然而，现有发酵技术存在明显局限，输入能量较低导致产物中燃料含量一般低于10%，醇的提纯和进一步烃化成为制备航空煤油的必要前置步骤。

(二)水热技术：高压驱动的高效液化

为提升生物质液化效率，水热液化提油技术应运而生。以水生或湿生生物质为原料，在中温(约200℃)高压(最大40MPa)条件下，生物质中的大分子有机物经水解、裂解、开环等反应转化为小分子中间体，再通过缩聚、缩合等反应生成生物油、气体产物等。相较于发酵、酶解等方法，水热液化制取生物燃料效率更高，产物理化性质差异大，便于燃油分别提纯。不过，该技术也面临挑战，反应需承受高压、酸/碱腐蚀和局部氧化反应侵蚀，实现反应釜、生物质原料和水热参数的合理匹配，是将来水热液化技术规模化进展的关键。

(三)热解技术：高温作用下的三相转化

高温同样能加速生物质大分子解聚。生物质在高温、惰性氛围中，经裂解和缩聚反应生成固体生物炭、液体生物油和可燃气体三相产物。热解工艺多样，包括慢速、常规、快速和闪速热解等。从质量和热量传递角度看，热解反应中生物质颗粒表面到内部依次生成挥发分和生物质炭，颗粒外部挥发分部分冷凝成液态生物油，内部挥发分的二次热裂解会降低生物油品质。讨论表明，生物油产率随热解终温上升而减小，随升温速率上升而增大。但高温高压下，热解所得燃油产品选择性难以满意高品质航空煤油需求，需进一步精加工。

二、生物产品提质制备航空煤油的关键技术

(一)加氢脱氧：降低氧含量的核心技术

降低生物油氧含量是提升其品质的关键，加氢脱氧技术在此发挥重要作用。在高压及氢气氛围下，借助催化剂催化生物油中含氧组分脱除，将生物油转化为含氧量低、H/C比较高的碳氢化合物燃料，从而制备生物质基航空燃料。讨论人员筛选出多种高活性催化剂，贵金属催化剂活性和稳定性高，过渡金属催化剂成本低，但二者长时间催化易积炭失活。负载型催化剂通过将活性催化组分负载于多孔结构上，提高了生物油脱氧效率。此外，对载体的讨论也不断深化，特别孔隙结构和活性位点有利于传热传质和反应进行，特别结构的设计可提高反应产物选择性、减缓结焦。不同催化剂在加氢脱氧反应中表现各异，如负载镍磷化催化剂可促进反应脱羧和脱碳;NiMo氮化催化剂能提高转化效率;NiW硫化物催化剂性能较高，可产生高热值、低芳香度和平均摩尔质量的航空燃油。

(二)费托合成：生物气转化的重要途径

费托合成是将生物气转化为高品质清洁液体燃料或高端化学品，进而制备航空煤油的重要方法。航空煤油主要由烷烃、环烷烃或其衍生物、芳香烃及少量烯烃组成，以C?-C??为主的混合燃料，通过生物气催化转化可实现其定向制备。目前，铁基和钴基催化剂是主流，铁基催化剂因成本低、稳定性好广泛应用，加入助剂可改善催化性能;钴基催化剂活性高，引入其他金属可构筑双金属催化剂。负载型费托合成催化剂也成为讨论热点，合理调控金属与载体相互作用是强化催化剂性能的关键。然而，催化过程中的积碳、硫中毒等现象会影响催化剂活性，开发多功能化、复合化催化剂是提高生物质基航空煤油制备效率的关键。

三、生物质基航空燃料煤油制备技术的将来走向

当前，生物质基航空煤油制备多采纳“两步法”，但该方法存在工艺流程长、成本高、规模化困难等问题。将来，生物质进一步直接转化为航空煤油成为进展趋势，加氢热解有望实现大分子解聚和热解油脱氧提质一体化耦合，利用高氢含量固废作为氢供体的共热解技术，可实现生物质低成本转化制备航空燃油。多种原料共热解组合已呈现出良好效果，如塑料与生物质共热解可提高生物油产率和轻质芳烃含量，改善航空燃料性能;富氢有机固废与生物质共热解，在700℃时原料转化率达最大值，最佳条件下高附加值芳香烃与烃类