用于制备木质素的方法技术

由木质纤维素材料制备木质素的方法，所述方法通过在低于100℃，尤其是40℃-90℃，尤其是50℃-70℃的温度下，用醇尤其是用C1-4醇、水和碱尤其是NaOH来制浆，其特征在于，每100份待制浆的干木质纤维素材料使用3-12份碱，尤其是4-10份碱，特别优选5-8份碱。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过用醇,尤其是用Cu的醇,水和碱制衆(Aufschluss)由木质纤维素材料制备木质素的方法。就原油短缺而言，再生原材料木质纤维素(秸杆、木头、废纸等)作为化学产品和燃料的原料变得非常重要。木质纤维素由超结构(ultrastrukturell)交联的聚合的主要成分纤维素、半纤维素和木质素组成，其通常构成原料的约85-90%。剩余的量可归入术语提取物质下。生物精炼的目的在于裂解作为聚合物存在的成分并将其分离成各产物流且将其进一步加工成高价值的产品。这里仅意在提及生物化学平台的生物精炼。这样的生物精炼的收益性很大程度取决于能实现创造怎样的价值。这又大大地影响各产品流的纯度，因为会使得下游的分离过程变得困难而费用巨大。作为理想的方案，也可以考虑尽可能选择性地进行各主要组分的裂解的工艺。除了使用的碳水化合物的比例之外，所制得的木质素的量和品质对整个过程的价值创造也具有强烈的影响。作为石油化工生产的芳香化合物的替代品，木质素获得了极大的经济意义。生物精炼可以达到多种目的，这些目的由各自的化学制浆原理及其由此实现的选择度来确定。例如可提及生物醇生产和制备纸浆(Zellstoff)。在生产生物醇时，对制浆方法和分离方法提出最低的要求。其主要目的是改善纤维素酶和半纤维素酶的酶作用物可达性，以水解释放出生产乙醇所需要的糖。这已经可以用通过所谓的“蒸汽爆破”法用部分解聚的半纤维素通过轻微的脱木素作用来实现。例如， 在DONG，DK研发的秸杆的自发水解过程中，通过近200°C的温度和由此裂解的醋酸使至2/3 的秸杆溶解并被用作饲料。纤维素和残余的半纤维素可在酶促水解后被发酵为乙醇。木质素被塑化、冷凝成小滴且不适于进一步的化学利用。其用作热能源。在另一类似的方法中 (ENREL, IOGEN, SEKAB)加入酸，以提高制浆度并因此提高乙醇产率。在用于制备木浆的过程中，主要对制浆方法的选择性提出了更高的要求。目的是在尽可能小的纤维素固体损失和尽可能低的半纤维素损失条件下尽可能高的脱木素作用， 以获得高的产率。该目的主要通过碱性方法得以实现。苏打法是最古老的方法之一，该方法仍然用于以小规模由秸杆生产纸浆，在该方法中，在略低于100°c下，用氢氧化钠水溶液将稻杆制衆C//Z Zora & E. Escudero, 2000，Soda pulping of agricultural fibres for boardmaking application;Paper Technology, 5月2000, 37-42)。由于秸杆具有一些与木材相比不利的特性(季节性产出、可存储性、短纤维、脱水特性)，其应用可能性是有限的。在木质素作为石油化学生产的芳香化合物的替代品的经济意义日益增长的进程中，由Granit研发了以氢氧化钠水溶液蒸煮制备木质素的方法，在该方法中不能通过事后的加热和熟化分离和制备出可过滤的木质素，除非进行酸沉降(A. Abaecherli, F. Doppenberg, 2003，Method for preparing alkaline solutions containing aromatic polymers, EP0970275 ( //*J。无硫木质素可在商品名Protobind下获得。最为人所知的碱 性制浆法是硫酸盐-或“牛皮纸”-工艺，其中用氢氧化钠水溶液和亚硫酸钠制浆。该工艺在170°C下，使用高浓度Na0H(18-24%，基于具有卡伯值约为5的纸浆的木TG计)进行，并优化耐撕裂的浅色纸浆的生产。由此产生的硫酸盐木质素通过重聚合反应在蒸煮过程中部分高度缩合并且此外包含约2%的硫，因此其作为化学原料的应用范围非常有限。通过新近研发的Lignoboost工艺仍Tomani, 2009，The Lignoboost Process, NWBC-2009 The 2nd Nordic Wood Biorefinery Conference, Helsinki, Finland, September 2-4，2009，181-188.)沉淀牛皮纸木质素,并主要用于热利用,例如在化学药品回收中。工业木质素的第二大来源是亚硫酸-纸浆法，其中主要在酸性pH值的条件下用亚硫酸钙或亚硫酸镁将木材制浆。由此形成的硫酸木质素同样被缩合并含有硫，但由于其水溶性适合于更宽的应用范围。尤其在高温下起作用的碱性法的一个缺点是发生多种的烃的降解反应。在高碱度的情况下，在约100°c下，就已经发生了半纤维素的强烈降解，并且同时开始所谓的“剥皮反应”，这又引发还原性端基的纤维和半纤维的降解并随升高的温度而增加。然后在高温下进行碳水化合物的糖苷键的水解裂解(D. Fengel, G. Wegener, 1984, Wood. Chemistry, Ultrastructure，Reactions; Walter de Gruyter, Berlin)。可通过蒽醌以及通过醇来抑制不希望的副反应。(Nakano 等人，1981, Studies on alkal1-me thanol cooking; Proc. Of Ekman Days, 1981，卷，页72-77，斯德哥尔摩，瑞典)已证实，醇以其作为自由基清除剂的功能阻止了引发的降解反应，并由此提高了碱性醇体系中的纤维素的稳定性。木聚糖构成草和秸杆的半纤维的大部分。该此外也针对木聚糖的保护反应在芦苇 (Reedgras (Arundo)的氢氧化钠水溶液-纸楽;蒸煮的初始阶段并未发生(条件 1300C -150°C, 25% NaOH基于所述物质的干重量计，乙醇水=40:60，液体固体的比例 =6:1) (A. A. Shatalow 和H. Pereira, 2005，Kinetics of polysaccharid degradation during e thanol-alkali deli gni fi ca ti on of giant reed — Part I; Cellulose and xylan; Carbohydrate Polymers, 59, 435-442)。在所述温度下,约 55% 的木聚糖在蒸煮的开始阶段就已经以与木质素相似的速度降解。所述保护功能仅仅适用于后一半的木聚糖。然后，解聚的木聚糖部分在高的碱度和温度下随后通过水解和剥皮反应进一步裂解成糖。因此，在高的NaOH浓度和超过100°C的温度下，发生明显的木质素降解与木聚糖降解的耦合，并产生含两种降解产物的蒸煮液。在改进的苏打法( Sixta, G. Schild, 2009，New generation Kraft processes,第二届 Nordic Wood Bi ore finery Conference, Helsinki, Finland,九月 2-4，2009，53-66)中，使用蒽醌来保护纤维素。在ASAM工艺中，试图利用这两种原理， 该工艺中，在180°C下，在加入蒽醌和甲醇的条件下，用碱和亚硫酸盐蒸煮木材(R. Patt, O. Kordsachia, H. ~L. Schubert, 1998，The ASAM Process; In: 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.02 AT A1476/20101.由木质纤维素材料制备木质素的方法，所述方法通过在低于100°c，尤其是 400C -90°C，尤其是50°C -70°C的温度下，用醇尤其是用C1-4醇、水和碱尤其是NaOH来制浆，其特征在于，每100份待制浆的干木质纤维素材料使用3-12份碱，尤其是4-10份碱，特别优选5-8份碱。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，水与醇的比例在10:90- 90:10，特别...

【专利技术属性】
技术研发人员：K法克勒，T特斯，O埃特尔，K梅斯纳，
申请(专利权)人：安尼基有限责任公司，
类型：
国别省市：