本发明专利技术描述了一种包括通过在热压水(HCW)中处理使生物质浆料液化的工艺，所述工艺包括：第一分解步骤，其在至多4.5的平均pH水平下进行，其中生物质浆料中的半纤维素部分被分解成水溶性单体和/或低聚物，并且其中纤维素部分经历用于纤维素聚合物的解晶的预处理；分离步骤；和第二分解步骤，其中生物质浆料中的纤维素部分被分解成水溶性单体和/或低聚物；其中第一分解步骤和第二分解步骤两者均在意味着相对温和的条件的亚临界温度下进行。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生物质的液化的两步优化 专利
本专利技术涉及一种包括通过在热压水（HCW)中处理使生物质浆料液化的工艺，所述 工艺包括在温和的处理和单体例如葡萄糖的高收率方面优化的两步分解。 技术背景 当今存在用于生物质原料的液化的连续流动工艺。特别地，US2010/0184176A1 公开了一种生物质水热分解的方法，该方法包括在正常压力至增大的压力下供给生物质材 料，在综合条件下允许供给的生物质材料逐步地从装置主体的任一端移动至装置主体内部 和允许热压水（HCW)从生物质材料的进料区的另一端供给至该主体内，W致引起生物质材 料和热压水彼此逆流接触并且经历水热分解，洗脱木质素组分和半纤维素组分至热压水 内，W便从生物质材料分离木质素组分和半纤维素组分，和在增大的压力至正常压力下从 热压水供给至装置主体内的那侧排放生物质固体残渣。 而且，当今也进行过在热压水中分离纤维素。举例来说，从US2010/0175690A1已 知，通过在亚临界条件下使用高温和高压水将生物质中所含有的纤维素和/或半纤维素水 解成单糖和低聚糖。该申请提供一种包括使用多个压力容器进行纤维素生物质的水解糖化 的方法，该方法包括装料步骤、升温步骤、水解步骤、降温步骤和排放步骤，它们通过每个所 述压力容器顺序地进行。根据该方法，所述水解步骤可W在不低于14(TC且不高于18(TC的 温度下进行W使半纤维素水解成糖。而且根据该方法，所述水解步骤可W在不低于24CTC且 不高于28(TC的温度下进行W使纤维素水解成糖。在一个工艺步骤中可W使用两个不同的 温度范围。US2010/0175690A1中所示的系统是顺序分批系统。如US2010/0175690所提 至IJ，不同步骤例如装载所需的时间W及实际反应时间是长的，例如，每个步骤大于5分钟。 许多生物质原料包含有价值的组分，而且现有技术的一个问题在于精制生物质原 料成为有价值产物并不是优化的。本专利技术的一个目的是提供一种在从生物质原料特别是木 质纤维素原料分觸、分离和收集有价值组分方面优化的方法。而且，本专利技术的另一个目的是 提供一种得到高收率有价值产物组分的方法，该方法与已知方法相比是快速的并且该方法 不对该工艺中所使用的设备施加严重压力。[000引专利技术概沐 上述目的通过一种包括通过在热压水（HCW)中处理使生物质浆料液化的工艺来 实现，所述工艺包括： -第一分解步骤，其在至多4. 5的平均抑水平下进行，其中生物质浆料中的半纤维 素部分被分解成水溶性单体和/或低聚物，并且其中纤维素部分经历用于纤维素聚合物的 解晶的预处理；[000引-分离步骤；和 -第二分解步骤，其中生物质浆料中的纤维素部分被分解成水溶性单体和/或低 聚物； 其中第一分解步骤和第二分解步骤两者均在意味着相对温和的条件的亚临界温 度下进行。 如上所提到，当今存在生物质的两步工艺。举例来说，在CN101613377中公开了一 种通过包括两个步骤的工艺使纤维素降解成单体的方法，该两个步骤是；一个第一步骤，在 超临界条件下使纤维素降解成低聚物，和接下来的一个第二步骤，在亚临界条件下进一步 降解成单体。首要的是，在根据CN101613377的第一步骤之后不进行分离。进行根据本发 明的分离W避免有价值液体组分的继续降解，并且由此对优化生物质液化工艺而言是必要 的。其次，根据CN101613377提出的温度意指第一步骤中超临界条件下的温度。根据本发 明，两个步骤均在意味着相对温和的条件的亚临界条件下进行（对所使用的生物质和设备 二者而言）。而且，根据本专利技术的第一步骤中的分解在不使该工艺进行过度的情况下允许半 纤维素的分解，而且还允许纤维素的预处理W致在后续的第二分解步骤中于温和条件下较 容易分解。对在最后步骤中增大单体（和低聚物）的收率W及给出温和的处理而言，根据 本专利技术的工艺就其本身而论是优化的。 而且，在Hashaikeh,R.等人的Hy化Othermaldissolutionofwillowinhot compressedwaterasamodelforbiomassconversion中，公开了在 200-350°C温度范 围内作为生物质转化的模型系统的柳木的溶出。使用分批型（金刚石钻压槽）和连续流动 工艺反应器研究了溶出工艺。实现了柳木的95%溶出。使柳木中木质素和半纤维素成碎片 并在低达20(TC的温度和IOMpa的压力下溶解。纤维素在280-32(TC温度范围内溶解。在 模型系统中测试两步溶出过程。然而，化shaikeh,R.等人的Hy化Othermaldissolution ofwillowinhotcompressedwaterasamodelforbiomassconversion中所公开的 工艺不包括例如根据本专利技术的在至多4. 5的平均抑水平下所进行的第一分解步骤，其中生 物质浆料中的半纤维素部分被分解成水溶性单体和/或低聚物，并且其中纤维素部分经历 用于纤维素聚合物的解晶的预处理。而且，在化，Y.等人的SomeRecentAdvancesinHy化olysisofBiomassin Hot-CompressedWaterandItsComparisonswithOtherHydrolysisMethods中，公开 了在HCW中生物质的两阶段水解是优选方法。使该方法与文章中的其它技术例如酸水解、 碱水解和酶促水解相比较。另外在该种情况下，文章中所公开的工艺不包括例如根据本发 明的在至多4. 5的平均抑水平下所进行的第一分解步骤，其中生物质浆料中的半纤维素部 分被分解成水溶性单体和/或低聚物，并且其中纤维素部分经历用于纤维素聚合物的解晶 的预处理。此夕b在F*haiboonsilpa,N.等人的Effectofaceticacidadditionon chemicalconversionofwoodsastreatedbysemi-flowhot-compressedwater中， 提出在21(TC/lOMPa/15分钟（第一阶段）和26(TC/lOMPa/15分钟（第二阶段）下利 用Iwt%AcOH(己酸）的两步半流动HCW处理。该研究表示出在己酸的存在下可W稍微 降低温度。如上所提到，本专利技术涉及提供一种工艺，该工艺包括在至多4. 5的平均抑水 平下所进行的第一分解步骤，其中生物质浆料中的半纤维素部分被分解成水溶性单体和/ 或低聚物，并且其中纤维素部分经历用于纤维素聚合物的解晶的预处理；分离步骤；和第 二分解步骤，其中生物质浆料中的纤维素部分被分解成水溶性单体和/或低聚物。该在 Phaiboonsilpa,N.等人的Effectofaceticacidadditiononchemicalconversion ofwoodsastreatedbysemi-flowhot-compressedwater中未表不或提不。[。。!引 在F*haiboonsilpa,N.等人的Tw0-st巧hy化olysisofJapanesecedaras treatedbysemi-flowhot-compressedwater中公开了另一种两步工艺。该工艺包括通 过分别在根据第一和第二阶段在20(TC/IOMpa持续15分钟和28(TC/本文档来自技高网...
【技术保护点】
包括通过在热压水(HCW)中处理使生物质浆料液化的工艺，所述工艺包括：‑第一分解步骤，其在至多4.5的平均pH水平下进行，其中所述生物质浆料中的半纤维素部分被分解成水溶性单体和/或低聚物，并且其中纤维素部分经历用于所述纤维素聚合物的解晶的预处理；‑分离步骤；和‑第二分解步骤，其中所述生物质浆料中的所述纤维素部分被分解成水溶性单体和/或低聚物；其中所述第一分解步骤和所述第二分解步骤两者均在意味着相对温和的条件的亚临界温度下进行。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.30 SE 1250429-6;2012.04.30 US 61/640,0701. 包括通过在热压水（HCW)中处理使生物质浆料液化的工艺，所述工艺包括： -第一分解步骤，其在至多4. 5的平均pH水平下进行，其中所述生物质浆料中的半纤维 素部分被分解成水溶性单体和/或低聚物，并且其中纤维素部分经历用于所述纤维素聚合 物的解晶的预处理； -分离步骤；和 _第二分解步骤，其中所述生物质浆料中的所述纤维素部分被分解成水溶性单体和/ 或低聚物； 其中所述第一分解步骤和所述第二分解步骤两者均在意味着相对温和的条件的亚临 界温度下进行。2. 根据权利要求1所述的工艺，其中所述第一分解步骤中所述纤维素部分的所述预处 理意味着将所述纤维素基质转化成刚性较低的结构。3. 根据权利要求1或2所述的工艺，其中所述第二分解步骤在比所述第一分解步骤高 的平均温度下进行。4. 根据权利要求1-3中任一项所述的工艺，其中所述第二分解步骤在比所述第一分解 步骤高的平均温度下进行，并且其中所述第一分解步骤在200-270°C的平均温度下进行，且 所述第二分解步骤在250°C-340°C的平均温度下进行。5. 根据权利要求4所述的工艺，其中所述第一分解步骤在230-260°C的温度下进行，且 所述第二分解步骤在300°C-340°C的温度下进行。6. 根据权利要求4或5所述的工艺...
【专利技术属性】
技术研发人员：赫伊屈尔·约翰内松，安德列亚斯·格拉姆，安德斯·卡利尤斯，戈兰·卡尔森，
申请(专利权)人：雷克燃料公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE
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