【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于资源化利用，具体涉及一种利用木质素制备酚类单体的方法。
技术介绍
1、木质纤维材料是一种可再生资源，可提供多种不同形式的能源与材料。其化学利用方法一般将其分解为纤维素、半纤维素和木质素，然后分别加以利用，纤维素和半纤维素已有很成熟的应用路径，但是木质素的利用仍面临困难，目前人们通常将其直接燃烧提供能源，木质素的低价值利用造成了资源的浪费。
2、木质素主要含有c-c键和c-o键，可以通过水解或热解的方式将此类化学键打开。以镍基催化剂在水溶液中转化木质素，最早可追溯到1940年。harris等人用雷尼镍在225～250℃转化木质素，得到了环烷烃及醇类化合物。jiang等人在220～340℃转化碱木质素，得到了愈创木酚和苯酚单体。但是，上述方法得到的酚类物质的甲氧基脱除率很低，含有甲氧基的酚类物质活性不高，无法有效利用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种利用木质素制备酚类单体的方法，本专利技术提供的方法可以有效脱除酚类单体的甲氧基。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、本专利技术提供了一种利用木质素制备酚类单体的方法，包括以下步骤：
4、(1)将木质素原料、乙醇、硫酸和水第一加热混合进行液化反应后依次调节所得混合液ph值为2.0～2.5、沉淀和过滤，得到木质素；
5、(2)将所述木质素与镍基催化剂和水第二加热混合在氢气氛围下进行催化加氢反应，然后将所得产物冷凝，分别收集高于60℃冷
6、所述催化加氢反应的温度为300～350℃，压力为7.0～7.5mpa，保温时间为2.5～4h。
7、优选的，步骤(1)中，所述木质素原料包括榉木、松木、毛竹、榉木加工剩余物、松木加工剩余物和毛竹加工剩余物中的一种或几种。
8、优选的，步骤(1)中，所述乙醇与水的体积比为0.8～1.2:1；
9、所述木质素原料的质量与乙醇和水的总质量之比为1:3.5～4.5；
10、所述硫酸与木质素原料的质量比为5～8:1000。
11、优选的，步骤(1)中，所述液化反应的温度为170～180℃，保温时间为1.5～2h。
12、优选的，步骤(2)中，所述木质素的干重与镍基催化剂的质量比为50～60:5～10；
13、所述木质素的干重与水的质量比为50～60:100～150。
14、优选的，步骤(2)中，所述收集高于60℃冷凝液和0～60℃冷凝液后还包括对所述高于60℃冷凝液和0～60℃冷凝液分别进行萃取和旋蒸。
15、优选的，步骤(2)中，所述第二加热混合的升温速率为5～8℃/min。
16、优选的，步骤(2)中，所述萃取用萃取剂为二氯甲烷。
17、优选的，步骤(1)中，所述调节所得混合液ph值为2.0～2.5所用试剂为硫酸。
18、优选的，步骤(1)中，所述木质素原料的粒径为0.2～200μm。
19、本专利技术提供了一种利用木质素制备酚类单体的方法。本专利技术以水为溶剂，利用镍基催化剂，将木质素在300～350℃和7.0～7.5mpa条件下进行催化加氢反应，将木质素大分子降解为小分子，木质素既不会完全气化，又可以使c-c键断裂，同时保留活性羟基基团，得到更多的具有高附加值的酚类单体。本专利技术得到的酚类单体种类集中，不含甲氧基，分为两类：第一类是苯酚及其烷基取代物，包括苯酚、对甲基苯酚、邻甲基苯酚、间甲基苯酚和对乙基苯酚；第二类是邻苯二酚及其烷基取代物，包括邻苯二酚、甲基邻苯二酚和乙基邻苯二酚。其中，苯酚和邻苯二酚均是活性较高的高附加值化合物。
20、本专利技术以廉价的镍基催化剂，替代铑、钯和铂等贵金属催化剂，在保证较高目标产物得率的同时，降低转化成本，同时保证良好的转化率。本专利技术采用水作为溶剂，不仅环保绿色易得，还避免了醇类作为溶剂带来的醚化、酯化和烷基化等副反应。本专利技术具有以下三个特点：①得到的木质素不含硫，从而避免了硫对催化剂的钝化作用；②经过乙醇提取得到的木质素缩合程度较低，具有较高的反应活性，有利于催化加氢反应；③没有采用无机物对木质素进行降解，得到的木质素灰分少，产物转化率高。
21、本专利技术中木质素在完成液化反应后，立即进行催化加氢反应，木质素中的化学键断裂后生成的活性自由基快速地通过催化加氢去除掉甲氧基，避免了反应中间产物的缩合，提高了酚类单体的得率。本专利技术通过分级冷凝，设置了2个温度(60℃、0℃)的分离，分段收集反应产物，分别得到重油和轻油，将目标产物集中在轻油中，酚类单体含量高达25％，整体上减少了分离或富集的难度。
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1.一种利用木质素制备酚类单体的方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述木质素原料包括榉木、松木、毛竹、榉木加工剩余物、松木加工剩余物和毛竹加工剩余物中的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述乙醇与水的体积比为0.8～1.2:1；
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述液化反应的温度为170～180℃，保温时间为1.5～2h。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述木质素的干重与镍基催化剂的质量比为50～60:5～10；
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述收集高于60℃冷凝液和0～60℃冷凝液后还包括对所述高于60℃冷凝液和0～60℃冷凝液分别进行萃取和旋蒸。
7.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述第二加热混合的升温速率为5～8℃/min。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述萃取用萃取剂为二氯甲烷
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述调节所得混合液pH值为2.0～2.5所用试剂为硫酸。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述木质素原料的粒径为0.2～200μm。
...【技术特征摘要】
1.一种利用木质素制备酚类单体的方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述木质素原料包括榉木、松木、毛竹、榉木加工剩余物、松木加工剩余物和毛竹加工剩余物中的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述乙醇与水的体积比为0.8～1.2:1；
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述液化反应的温度为170～180℃，保温时间为1.5～2h。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述木质素的干重与镍基催化剂的质量比为50～60:5～10；
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯永顺，潘炘，庄晓伟，乔慧，詹梦瑶，
申请(专利权)人：浙江省林业科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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