DE922710C

DE922710C - Process for the digestion of lignin and lignin-containing material

Info

Publication number: DE922710C
Application number: DEI6736A
Authority: DE
Inventors: Johann Dr Giesen
Original assignee: Inventa AG fuer Forschung und Patentverwertung
Current assignee: Inventa AG fuer Forschung und Patentverwertung
Priority date: 1952-03-05
Filing date: 1952-12-20
Publication date: 1955-01-24

Description

Verfahren zum Aufschluß von Lignin und ligninhaltigem Material Der Aufschluß von Lignin und ligninhaltigen Stoffen durch Druckhydrierung mit Wasserstoff bei höheren Temperaturen und Drucken bis zu 5oo at in Gegenwart von geeigneten Katalysatoren ist mehrfach beschrieben worden. Als Reaktionsprodukte wurden neben destillierbaren hydroaromatischen und phenolischen Stoffen mehr oder weniger hochmolekulare, nicht destillierbare Produkte erhalten.Process for the digestion of lignin and lignin-containing material Der Digestion of lignin and lignin-containing substances by pressure hydrogenation with hydrogen at higher temperatures and pressures up to 500 atm in the presence of suitable catalysts has been described several times. The reaction products were in addition to distillable hydroaromatic and phenolic substances more or less high molecular weight, not Obtain distillable products.

Für den technischen Wert des Ligninaufschlusses ist einerseits die Gesamtausbeute an destillierbaren Hydrierungsprodukten, insbesondere Phenolen, und andererseits ein hoher Gehalt an niedrigsiedenden Stoffen maßgebend.For the technical value of the lignin digestion, on the one hand, the Total yield of distillable hydrogenation products, especially phenols, and on the other hand, a high content of low-boiling substances is decisive.

Auf Grund von Versuchen wurde festgestellt, daß beim Arbeiten mit oxydischen Katalysatoren in Gegenwart von Wasser die Gesamtausbeute an phenolischen Reaktionsprodukten mit steigender Temperatur zwar zunimmt, daß jedoch der prozentuale Gehalt an niedrigsiedenden Stoffen fällt. Durch die oberhalb etwa 38o° einsetzende thermische Zersetzung des Ligninmoleküls ist eine obere Temperaturgrenze gegeben.Tests have shown that when working with oxidic catalysts in the presence of water the total yield of phenolic Reaction products increase with increasing temperature, but the percentage The content of low-boiling substances falls. By the beginning of about 38o ° thermal decomposition of the lignin molecule is given an upper temperature limit.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß der nachteilige Einfluß der Temperaturerhöhung ausgeschaltet werden kann, wenn bei Drucken von 5oo bis iooo at, vorzugsweise 70o at, gearbeitet wird, wobei neben einer Steigerung der Gesamtausbeute an phenolischen Reaktionsprodukten auch ein prozentual höherer Anteil an niedrigsiedenden Phenolen erhalten wird. Es war nicht vorauszusehen, daß trotz der hohen Wasserstoffdrucke und der relativ niedrigen Temperaturen keine Hydrierung der aromatischen Kerne eintritt. Das Arbeiten bei Drucken von 5oo bis iooo at bietet außerdem den Vorteil, daß sich die Reaktionszeiten von etwa 7 bis 8 auf etwa 2 bis 3 Stunden herabsetzen lassen,. was besonders für die kontinuierliche Durchführung des Verfahrens von Bedeutung ist.It has now been found, surprisingly, that the adverse influence the temperature increase can be switched off when printing from 5oo to iooo at, preferably 70o at, is carried out, in addition to an increase in the overall yield in phenolic reaction products there is also a higher percentage of low-boiling products Phenols is obtained. It could not have been foreseen that, in spite of the high hydrogen pressures and the relatively low temperatures no hydrogenation the aromatic Cores enters. Working at prints from 5oo to iooo at also offers the Advantage that the reaction times from about 7 to 8 to about 2 to 3 hours let down. what especially for the continuous implementation of the process matters.

Beispiel i 6oo g Holzverzuckerungslignin mit einem Wassergehalt von 37,3"/o werden zusammen mit i6oo ccm Wasser und i2o g Kupferoxyd-Chromoxyd in einem 5-1-Rührautoklav während 2 Stunden unter einem Wasserstoffdruck von 7oo at auf 300° erhitzt.Example i 600 g of wood saccharification lignin with a water content of 37.3 "/ o are combined with 160 ccm of water and 120 g of copper oxide-chromium oxide in one 5-1 stirred autoclave for 2 hours under a hydrogen pressure of 7oo at to 300 ° heated.

Die nach dem Abkühlen neben der wäßrigen Phase anfallende teerartige Masse wird durch Lösen in Aceton und Filtrieren oder Zentrifugieren vom beigemengten Katalysator befreit und dann das Lösungsmittel abgetrieben. Es werden 130 g Destillat und durch Extraktion der wäßrigen Phase mit Äther 3a g über ioo° siedende Anteile erhalten. Von diesen 162 g, die 43 % des Trockenlignins entsprechen, destillieren bis 275° bei Normaldruck 51,51/o, entsprechend 2211/o, bezogen auf Lignin. 7511/o des Gesamtdestillates sind phenolischer Natur. Beispiel 2 6oo g Lignin mit 380/0 Wassergehalt werden mit 16oo ccm Wasser und i2o g Kupferchromoxydkatalysator 3 Stunden bei einem Druck von 70o at in einem 5-1-Rührautoklav bei 300° hydriert.The tar-like that accumulates after cooling in addition to the aqueous phase Mass is added by dissolving in acetone and filtering or centrifuging from Freed catalyst and then driven off the solvent. There are 130 g of distillate and by extraction of the aqueous phase with ether 3a g over 100 ° boiling fractions obtain. Distill from this 162 g, which corresponds to 43% of the dry lignin up to 275 ° at normal pressure 51.51 / o, corresponding to 2211 / o, based on lignin. 7511 / o of the total distillate are phenolic in nature. Example 2 600 g of lignin at 380/0 The water content is 3 hours with 16oo ccm of water and 12o g of copper chromium oxide catalyst hydrogenated at a pressure of 70o at in a 5-1 stirred autoclave at 300 °.

Nach der im Beispiel i beschriebenen Aufarbeitung werden 410/0 destillierbare Reaktionsprodukte, von denen 7311/0, das sind 29% des Lignins, bis 275° bei Normaldruck destillieren.After the work-up described in Example i, 410/0 can be distilled Reaction products, of which 7311/0, that is 29% of the lignin, up to 275 ° at normal pressure distill.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the digestion of lignin and lignin-containing material by hydrogenation at elevated temperatures and pressures in the presence of water and catalysts, preferably chromium oxide-containing oxidic catalysts, characterized in that the digestion takes place at pressures of 500 to 10000 at.