一种木质纤维素高效分离并实现全组分利用的方法技术

本发明专利技术提供了一种木质纤维素高效分离并实现全组分利用的方法，通过预处理实现木质素和纤维素有效分离，得到的纤维素能够高效转化为乙二醇。具有原料为可再生资源，存在不与人争粮争地的优点。另外，本发明专利技术的预处理方法条件温和、溶剂可循环、得到固体物质纤维素含量高、木质素纯度高等优点。固体纤维素物质可以高选择性转化为乙二醇，实现了从原生生物制到乙二醇的高选择性转化。木质素可以作为聚酯的重要前体，实现了木质纤维素的全组分利用。

A Method of High Efficiency Separation and Utilization of Whole Components of Lignocellulose

The invention provides a method for efficiently separating lignocellulose and realizing the utilization of whole components. The lignin and cellulose are effectively separated by pretreatment, and the obtained cellulose can be efficiently converted into ethylene glycol. It has the advantage that raw materials are renewable resources and there is no competition for food and land with others. In addition, the pretreatment method of the invention has the advantages of mild conditions, recyclable solvents, high cellulose content and high lignin purity. Solid cellulose can be converted to ethylene glycol with high selectivity, which realizes the high selectivity transformation from protobiotic to ethylene glycol. Lignin can be used as an important precursor of polyester to realize the full utilization of lignocellulose.

【技术实现步骤摘要】
一种木质纤维素高效分离并实现全组分利用的方法
本专利技术涉及一种木质纤维素高效分离并实现全组分利用的方法，具体地说是木质纤维素在溶剂中预处理，实现木质素和固体纤维素物质的分离，并将固体纤维素催化转化为乙二醇的方法。
技术介绍
木质纤维素是最主要的生物质资源，具有来源广泛、储量丰富的优点，因而其高效利用引起人们的普遍关注。然而木质纤维素中半纤维素、纤维素、木质素和少量杂质结合在一起，形成致密的保护层，使木质纤维素难以催化转化利用。常规的预处理使用碱脱除木质素，后续过程中使用酸中和，达到沉淀木质素的目的。此过程消耗大量酸碱，并产生盐，具有环境不友好的特点。另一方面，乙二醇等小分子醇是重要的能源液体燃料，也是非常重要的聚酯合成原料，例如，用于聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，还可以用作防冻剂、润滑剂、增塑剂、表面活性剂等，是用途广泛的有机化工原料。利用具有可再生性的生物质制备乙二醇，可以减少人类对化石能源物质的依赖，有利于实现环境友好和经济可持续发展。纤维素类物质，包括纤维素、半纤维素、农作物秸秆、玉米芯、稻秆、麦秆、芒草、松木、白桦木、杨木等Cn(H2O)m化合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种木质纤维素高效分离并实现全组分利用的方法，其特征在于：以天然木质纤维素为原料，在溶剂中添加双氧水或/和臭氧，在一定温度下进行木质纤维素的预处理；预处理后进行过滤，得到滤液和固体不溶物纤维素，后者用于催化转化制备多元醇；滤液蒸馏回收溶剂，同时得到剩余固体组分木质素；固体纤维素物质催化转化在密闭高压反应釜内于水中进行，所采用的催化剂为复合催化剂，包括催化剂A和催化剂B，催化剂A的活性成分为第8、9、10族的过渡金属铁、钴、镍、钌、铑、钯、铱、铂中的一种或二种以上，催化剂B为钨酸、偏钨酸铵、氧化钨、钨青铜中的一种或两种以上；于反应釜搅拌反应；反应前反应釜中充填氢气，反应温度≥120℃，反应时...

【技术特征摘要】
1.一种木质纤维素高效分离并实现全组分利用的方法，其特征在于：以天然木质纤维素为原料，在溶剂中添加双氧水或/和臭氧，在一定温度下进行木质纤维素的预处理；预处理后进行过滤，得到滤液和固体不溶物纤维素，后者用于催化转化制备多元醇；滤液蒸馏回收溶剂，同时得到剩余固体组分木质素；固体纤维素物质催化转化在密闭高压反应釜内于水中进行，所采用的催化剂为复合催化剂，包括催化剂A和催化剂B，催化剂A的活性成分为第8、9、10族的过渡金属铁、钴、镍、钌、铑、钯、铱、铂中的一种或二种以上，催化剂B为钨酸、偏钨酸铵、氧化钨、钨青铜中的一种或两种以上；于反应釜搅拌反应；反应前反应釜中充填氢气，反应温度≥120℃，反应时间不少于5分钟。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述木质纤维素是指含有木质素、纤维素和半纤维素的生物质，包括农作物秸秆、玉米芯、稻秆、麦秆、芒草、棕榈皮、松木、白桦木、杨木中的一种或二种以上。3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述木质纤维素经过粉碎颗粒粒径小于5cm，含水量低于20％，水溶物含量低于10％，即室温下可溶解在水中的物质含量低于10％。4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述木质纤维素与溶剂质量比例在10:1和1:10之间；溶剂为甲酸、乙酸、丙酸、乙二酸中的一种或二种以上；双氧水和/或臭氧的质量占总木质纤维素的0.001％到5％之间；臭氧预处理下压力为0.2-1MPa，预处理的温度在20-100℃之间，预处理时间为0.2-5小时。5.按照权利要求1所述的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞纪峰，郑明远，张涛，李新生，赵宇，姜宇，王爱琴，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21