从生物质制备糠醛的方法技术

由含戊聚糖的生物质材料以高产率在以下生产方法中生产糠醛，所述方法包括用包含至少一种α‑羟基磺酸的溶液处理生物质来水解生物质，以产生包含至少一种以单体和/或低聚物形式的C5‑碳水化合物的产物流，并在非均相固体酸催化剂存在下，在包含水相和水不混溶有机相的双相反应介质中，在从约100℃至约250℃范围内的温度下使C5‑碳水化合物脱水以产生包含糠醛的脱水产物流。从可任选地再循环到水解步骤的脱水产物分离水性流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求于2014年8月14日提交的美国临时申请序列号62/037,195的优先权，其整个公开内容以引用方式并入本文。
本专利技术涉及自生物质制备糠醛的方法，更具体而言，涉及生物质的处理和自含多糖和/或木素纤维素的材料制备糠醛。
技术介绍
由于植物细胞壁中存在糖，故木素纤维素生物质被认为是化学品的丰富的可再生资源。地球表面上超过50％的有机碳包含在植物中。此木素纤维素生物质由半纤维素、纤维素及较小部分的木质素和蛋白质组成。这些结构组分主要由戊糖和己糖单体组成。纤维素是主要由缩聚葡萄糖组成的聚合物，半纤维素是戊糖(主要是木糖)的前体。这些糖可转化为有价值的组分，如果它们可从细胞壁和含有它们的聚合物释放的话。然而，植物细胞壁已经发展出了相当大的抵抗微生物、机械或化学分解产生组分糖的抗性。为了克服抗性，通过称为预处理的化学过程来改变磨碎的生物质。预处理的目的在于水解半纤维素、分解保护性的木质素结构和破坏纤维素的晶体结构。所有这些步骤都将增强随后的水解(糖化)步骤过程中酶达到纤维素的能力。可追溯到19世纪早期的原始方法涉及使用浓无机酸如盐酸、硝酸或硫酸的完全化学水解。人们本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于从包含戊聚糖的生物质材料生产糠醛的方法：(a)提供包含戊聚糖的生物质；(b)将所述生物质与包含至少一种α‑羟基磺酸的溶液接触，从而水解所述生物质以产生包含至少一种单体和/或低聚物形式的C5‑碳水化合物、和α‑羟基磺酸的产物流；(c)从所述包含至少一种C5‑碳水化合物的产物流中分离至少部分所述α‑羟基磺酸，以提供包含所述至少一种C5‑碳水化合物的除去酸的产物流，并以其组分形式回收所述α‑羟基磺酸；(d)从所述除去酸的产物中分离包含所述至少一种C5‑碳水化合物的液体流和包含剩余生物质的湿固体流；(e)在非均相固体酸催化剂存在下，在包含水相和水不混溶有机相的双相反应介质中，在约100℃至约250...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.14 US 62/037,1951.用于从包含戊聚糖的生物质材料生产糠醛的方法：(a)提供包含戊聚糖的生物质；(b)将所述生物质与包含至少一种α-羟基磺酸的溶液接触，从而水解所述生物质以产生包含至少一种单体和/或低聚物形式的C5-碳水化合物、和α-羟基磺酸的产物流；(c)从所述包含至少一种C5-碳水化合物的产物流中分离至少部分所述α-羟基磺酸，以提供包含所述至少一种C5-碳水化合物的除去酸的产物流，并以其组分形式回收所述α-羟基磺酸；(d)从所述除去酸的产物中分离包含所述至少一种C5-碳水化合物的液体流和包含剩余生物质的湿固体流；(e)在非均相固体酸催化剂存在下，在包含水相和水不混溶有机相的双相反应介质中，在约100℃至约250℃范围内的温度下，使至少第一部分的所述液体流中的C5-碳水化合物脱水；(f)从所述脱水产物流中分离包含糠醛的有机相流和水性流；(g)将至少部分所述水性流或第二部分的所述液体流再循环到步骤(b)；(h)从所述有机相流回收糠醛。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述固体酸催化剂为总酸位点强度高于0.05mmol/g的固体酸催化剂。3.权利要求1所述的方法，其中所述脱水步骤在从约140℃至约250℃的范围内的温度下进行。4.权利要求1所述的方法，其中至少第二部分的来自步骤(d)的所述液体流被再循环至步骤(b)。5.权利要求1所述的方法，其中至少部分的来自步骤(f)的所述水性流被再循环至步骤(b)。6.权利要求1所述的方法，其中至少部分的来自步骤(f)的所述水性流和第二部分的来自步骤(d)的所述液体流被再循环至步骤(b)。7.权利要求1所述的方法，其中回收糠醛后的至少部分所述有机相流被再循环至步骤(e)以提供所述双相反应介质。8.权利要求7所述的方法，其中回收糠醛后的所述有机相流在再循环到步骤(e)之前被纯化。9.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·N·彻达，P·R·威德，R·L·巴拉克鲍恩，J·P·A·M·J·G·兰格，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL