化石能源的快速消耗使人类的生存家园面临了极大的考验,可再生能源的清洁利用是缓解传统化石能源的快速消耗和减少日趋严重的环境污染的有效手段之一。基于碳中和理论,利用生物质能来控制CO2减排是人类生存发展的必然趋势,而生物质应用于热转化技术来生产生物燃料的应用已经成为目前的热点。本文以富脂质类生物质小球藻粉和发酵丝孢酵母为原料,采用水热液化技术（HTL）来实现资源化的利用,尝试用水热生物油的生产来减缓石油的消耗。通过原料的制备、反应釜平台的搭建、油分离提纯流程的确定和组分分析等方法为基础开展实验,探究高蛋白质类藻基水热油和高脂质类酵母基水热油的特性,从油的产率和品质两个角度开展分析和对比,并进行深入的分子角度水热机理分析和混燃可靠性和经济性的讨论。首先,生物质水热实验设计的流程如下:原料预处理、清洗仪器、调整参数、封釜实验、卸压集油、离心过滤、分级萃取、旋转蒸发、称重收集等。在260°C～300°C的温度范围和0～60 min的时间范围内的开展藻基的液化实验,结果表明反应终温和停留时间都对生物油产率有显著影响,藻类水热的最佳条件是280℃、30 min,液化率最高可达32.04%。高蛋白类生物质水热液化的主要产物是含C/H化合物和含N/O化合物的混合物,主要成分是酰胺、含氮杂环化合物、羧酸类以及酮醛类等,其中含量最高的组分是含氮杂环,其次是胺及酰胺类而羧酸类较高。愈强烈的反应条件越会促进酰化反应的发生,而抑制Maillard反应的进行。其次,酵母和藻类和的主要化学组成相似,都是富含脂质类生物质,但相对含量有一定的差异,酵母具有相对更高的脂质含量和较低的蛋白质含量而藻类相反,原料中脂质、蛋白质和糖类的比例直接影响水热产物的组成。同样反应条件下酵母液化率为更高的43.36%,酵母基油中含量最高的是羧酸,并与藻基油相比含N量低的多,这也导致了其热值相对较低为32.79 MJ/kg。高的含N量水热油可采用在氢气的环境下加入催化剂或采用共溶剂的方式来帮助脱氮,进而提高组分中烃类物质的含量。两种生物质藻类和酵母的主反应过程基本上是一致的,总体水热机制可分为三基质发生水解反应、中间产物断键重聚,氨基酸的脱氨与脱羧、酰胺化反应和Maillard反应等三部分。最后,水热技术与热解技术相比,有突出的能耗低产油量多的优点,前景更加光明。而在不加催化剂和特殊气氛环境的条件下,热解可以得到更多的小分子烷烃,热解油的品质相对更高。但是如果可以对水热油加氢改善品质的话,综合来看更适合做生物燃料。水热油,投入与航空煤油混合燃烧使用,通过观察火焰特性判断,混燃延长了滞燃期,提高了达到稳定燃烧所需的时间,但对于工业来讲短时使用足够满足燃烧条件。富脂质类生物质水热液化产生的生物油投入量化生产,在一定条件下的投资水热油产业链可以满足经济性的要求。