从糖类制备HMF和HMF衍生物同时回收适合于直接发酵为乙醇的未反应糖类的方法技术

技术编号:10444486 阅读:222 留言:0更新日期:2014-09-17 20:09
羟甲基糠醛是从一种水性己糖糖溶液、特别地一种高果糖玉米糖浆产品制成的。通过将该糖溶液快速加热至所涉及的高温并且将所得到的产物混合物快速冷却,获得了一个至HMF的有限单程转化率;相应地,然而,形成的HMF在酸性、高温条件中的总暴露也是有限的,使得减少副产物。简化了这些产物的分离和回收,并且在该残余糖类产物中的已知抑制通过发酵来生产乙醇的HMF和其他己糖脱水产物的水平被减少,至由此该残余糖类产物适合于直接被发酵为乙醇或用于其他用途的程度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及用于从糖类,并且特别地但不限于,从己糖碳水化合物如葡萄糖和果糖,制备羟甲基糠醛和其衍生物的方法。在果糖的酸催化脱水中的一种主要产物是2-羟甲基-5-糠醛,也被称为羟甲基糠醛(HMF)。HMF的结构在以下示出:HMF表示从可再生资源像碳水化合物容易获得的一种关键的中间物质,并且已经提出HMF和HMF的某些衍生物(如HMF的酯和醚衍生物)作为形成各种呋喃单体的基于生物的原料,这些呋喃单体用于制备非石油衍生的聚合物材料。尽管不受理论约束,但通常相信果糖经由一个非循环途径转化为HMF,尽管也存在经由循环的呋喃果糖中间途径转化为HMF的证据。不管HMF形成的机理,众所周知在该反应过程中形成的中间物质可能进而经受另外的反应如缩合、再水合、复原和其他重排,导致过多的不想要的副产物。以下是果糖转化为HMF的一个建议途径:如提及的,HMF和其相关的2,5-二取代呋喃类衍生物已被认为对用于来自再生资源的中间化学品领域中具有很大的潜力。更具体地,由于它的不同的功能性,已建议将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从水性溶液制备羟甲基糠醛的方法,该水性溶液包括一种或多种己糖,该方法包括使该水性己糖溶液经受酸催化脱水以产生一种产品混合物,该产物混合物包括羟甲基糠醛和残余未转化糖类,然后将该产物混合物分离成一个羟甲基糠醛产物和一个残余糖类产物,该残余糖类产物充分脱除了乙醇发酵抑制剂而适合直接用作生产乙醇的发酵过程的一种原料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.10 US 61/584,9001.一种用于从水性溶液制备羟甲基糠醛的方法,该水性溶液包括一种或
多种己糖,该方法包括使该水性己糖溶液经受酸催化脱水以产生一种产品
混合物,该产物混合物包括羟甲基糠醛和残余未转化糖类,然后将该产物
混合物分离成一个羟甲基糠醛产物和一个残余糖类产物,该残余糖类产物
充分脱除了乙醇发酵抑制剂而适合直接用作生产乙醇的发酵过程的一种
原料。
2.一种如权利要求1所述的方法,进一步包括直接在乙醇发酵中、在生
产赖氨酸的发酵中、在生产乳酸的发酵中、或作为制备糖醇的方法中的一
种原料使用残余糖类产物。
3.一种如权利要求1所述的方法,进一步包括将该残余糖类产物的至少
一部分再循环以制备另外的羟甲基糠醛。
4.一种如权利要求1所述的方法,其中,该水性己糖溶液包括葡萄糖和
果糖两者。
5.一种如权利要求4所述的方法,其中,该葡萄糖和果糖以与在一种
HFCS42玉米糖浆产品中、或一种HFCS55玉米糖浆产品中、或一种HFCS
90玉米糖浆产品中相同的比例存在于该水性己糖溶液中。
6.一种如权利要求1所述的方法,其中,将该水性己糖溶液添加到一个
反应器中,该反应器包含一种酸催化剂并且已经被实质上预加热至进行该
酸催化脱水步骤的温度。
7.一种如权利要求6所述的方法,其中,该反应温度是从175℃至205℃。
8.一种如权利要求1所述的方法,其中,将加压蒸汽注入一个反应器中,
该反应器包括该水性己糖溶液并且直接加热该水性己糖溶液至从175℃至
205℃的温度。
9.一种如权利要求6-8中任一项所述的方法,其中,将该产物混合物在
不大于5分钟内快速冷却至50℃以及更低。
10.一种如权利要求6-8中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:亚历山德拉·桑伯恩T·P·宾德埃普丽尔·霍法特
申请(专利权)人:阿彻丹尼尔斯米德兰德公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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