JPWO2017170093A1 - Furfural composition and method for producing furfural composition - Google Patents
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Abstract
本発明は、フルフラールを主成分として含むフルフラール組成物であって、前記フルフラール組成物中に占める前記フルフラールの含有量が、前記フルフラール組成物の総質量に対して、９８質量％以上であり、前記フルフラール組成物中に占める３−メチルブタナールの含有量が、前記フルフラール組成物の総質量に対して、０．００４質量％以下である、フルフラール組成物に関する。The present invention is a furfural composition containing furfural as a main component, wherein the content of the furfural in the furfural composition is 98% by mass or more based on the total mass of the furfural composition, The content of 3-methylbutanal in a furfural composition is related with the furfural composition whose 0.004 mass% or less is with respect to the total mass of the said furfural composition.
Description
本発明は、フルフラール組成物及びフルフラール組成物の製造方法に関する。
本願は、２０１６年３月３０日に、日本出願された特願２０１６−０６９２１９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。The present invention relates to a furfural composition and a method for producing the furfural composition.
This application claims priority on March 30, 2016 based on Japanese Patent Application No. 2006-069219 for which it applied in Japan, and uses the content here.
フルフラールは、バイオマスを加水分解することにより得られる芳香族アルデヒドであり、その特異な香りから香料成分として用いられてきた。
また、フルフラールは潤滑油精製等において、溶剤抽出原料中の芳香族分に対する大きな溶解力と高い選択性を有することから、溶剤抽出法の溶剤として用いられている。Furfural is an aromatic aldehyde obtained by hydrolyzing biomass, and has been used as a fragrance component because of its unique scent.
Further, furfural has been used as a solvent in solvent extraction methods because it has a large dissolving power and high selectivity for aromatics in solvent extraction raw materials in refining lubricants and the like.
バイオマスを加水分解してフルフラールを製造する方法については、いくつかの報告がある（特許文献１、特許文献２）。
例えば、特許文献１においては、熱水処理したバイオマスの懸濁液から得た固形残渣を酸処理してバッチ式蒸解釜に供給し、加圧・加熱条件下、蒸解釜下部から蒸気を導入するとともに釜上部から蒸気を排出しつつ、酸処理された固形残渣を加水分解することにより、フルフラールを製造している。
また、特許文献２においては、バイオマスである木粉とイオン交換水とを含有する水性懸濁液原料を加水分解装置に供給し、加圧・加熱条件下で加水分解処理を行い、加水分解処理された木粉含有懸濁液を加水分解装置の底部排出口より排出するとともに、加水分解装置の中間位置に設けられ、固液分離装置を備えた中間取り出し口よりフルフラールを含有する加水分解処理液を連続的に取り出すことにより、フルフラールを製造している。There are several reports on the method for producing furfural by hydrolyzing biomass (Patent Document 1, Patent Document 2).
For example, in Patent Document 1, a solid residue obtained from a hydrothermally treated biomass suspension is acid-treated and supplied to a batch-type digester, and steam is introduced from the bottom of the digester under pressure and heating conditions. At the same time, the furfural is produced by hydrolyzing the acid-treated solid residue while discharging steam from the top of the kettle.
Moreover, in patent document 2, the aqueous suspension raw material containing the wood flour which is biomass, and ion-exchange water is supplied to a hydrolysis apparatus, a hydrolysis process is performed on pressurization and heating conditions, and a hydrolysis process is performed. The hydrolyzed liquid containing the furfural from the intermediate take-out port provided at the intermediate position of the hydrolyzer and provided with a solid-liquid separator, while discharging the resulting wood powder-containing suspension from the bottom outlet of the hydrolyzer The furfural is produced by continuously taking out.
しかし、これらの方法で製造されたフルフラールには雑臭があり、香料成分として用いるには不充分である。
本発明者らが従来のフルフラール組成物の雑臭の原因について検討したところ、フルフラール組成物の雑臭は、フルフラール組成物に特定の不純物が残存していることが原因であることを見出した。
特に、従来のフルフラール組成物は、３−メチルブタナールを含む低沸点アルデヒド成分が含有される結果、フルフラール組成物の香りに雑臭が生じ、これらの不純物がフルフラール組成物の香りに悪影響を与えていることを見出した。また、低沸点アルデヒド成分以外にも、低沸点のケトン、エステル、又はアルコールを含む低沸点有機化合物成分や、高沸点の芳香族化合物を含む高沸点有機化合物成分、及び高沸点化合物成分によって、フルフラール組成物の香りに雑臭が生じることを見出した。However, the furfural produced by these methods has a bad odor and is insufficient for use as a perfume ingredient.
When the present inventors examined the cause of the odor of the conventional furfural composition, it was found that the odor of the furfural composition was caused by a specific impurity remaining in the furfural composition.
In particular, the conventional furfural composition contains a low-boiling aldehyde component containing 3-methylbutanal. As a result, the odor of the furfural composition is odorous, and these impurities adversely affect the fragrance of the furfural composition. I found out. In addition to the low-boiling aldehyde component, the low-boiling organic compound component containing a low-boiling ketone, ester, or alcohol, the high-boiling organic compound component containing a high-boiling aromatic compound, and the high-boiling compound component, It has been found that an unpleasant odor occurs in the scent of the composition.
また、溶剤抽出法の溶剤としてフルフラールを用いる場合には、不純物が含有されることにより、溶剤抽出そのものや、溶剤の回収に不測の不具合を生じうる。
例えば、溶剤抽出原料中の芳香族分に対するフルフラールの大きな溶解力と高い選択性を期待して溶剤抽出を行っても、フルフラール組成物中の不純物によって、フルフラールによっては抽出されるべきではない成分が抽出されてしまい、特に不必要に抽出された高沸点成分は、溶剤であるフルフラールの回収後のエキストラクトに残存してしまう。また、溶剤であるフルフラールの回収においても、不必要に抽出された低沸点成分が回収フルフラールに混入することにより、フルフラールの再利用を困難にする可能性がある。In addition, when furfural is used as a solvent in the solvent extraction method, the inclusion of impurities can cause unexpected problems in the solvent extraction itself and the solvent recovery.
For example, even if solvent extraction is performed with the expectation of high solubility and high selectivity of furfural with respect to aromatics in solvent extraction raw materials, there are components that should not be extracted by furfural due to impurities in the furfural composition. The high-boiling components that have been extracted, and particularly unnecessarily extracted, remain in the extract after the recovery of furfural as a solvent. Also in the recovery of furfural as a solvent, unnecessary extraction of low-boiling components may be mixed with the recovered furfural, which may make it difficult to reuse the furfural.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、香料成分として、雑臭の少ない優れた香りを有する、バイオマス由来のフルフラール組成物及びその製造方法を提供することを課題とする。
また、本発明は、溶剤抽出法の溶剤として、優れた抽出性及び回収性を備えた、バイオマス由来のフルフラール組成物及びその製造方法を提供することを課題とする。This invention is made | formed in view of the said situation, Comprising: It aims at providing the furfural composition derived from biomass which has the outstanding fragrance with few miscellaneous odors as a fragrance | flavor component, and its manufacturing method.
Another object of the present invention is to provide a biomass-derived furfural composition having excellent extractability and recoverability as a solvent for the solvent extraction method and a method for producing the same.
本発明は、以下の態様を含む。 The present invention includes the following aspects.
（１）フルフラールを主成分として含むフルフラール組成物であって、前記フルフラール組成物中に占める前記フルフラールの含有量が、前記フルフラール組成物の総質量に対して、９８質量％以上であり、前記フルフラール組成物中に占める３−メチルブタナールの含有量が、前記フルフラール組成物の総質量に対して、０．００４質量％以下である、フルフラール組成物；
（２）前記フルフラール組成物に占める３−メチルブタナールの含有量が、前記フルフラール組成物の総質量に対して、０．００２質量％以下である、（１）に記載のフルフラール組成物；
（３）前記フルフラール組成物に占めるベンゾフランの含有量が、前記フルフラール組成物の総質量に対して、０．００５質量％以下である、（１）又は（２）に記載のフルフラール組成物；
（４）フルフラールを主成分として含むフルフラール組成物であって、前記フルフラール組成物中に占める前記フルフラールの含有量が、前記フルフラール組成物の総質量に対して、９８質量％以上であり、前記フルフラール組成物中に占めるベンゾフランの含有量が、前記フルフラール組成物の総質量に対して、０．００５質量％以下である、フルフラール組成物；
（５）前記フルフラール組成物に占める高沸点化合物成分の含有量の合計が、前記フルフラール組成物の総質量に対して、０．０１５質量％以下である、（４）に記載のフルフラール組成物；
（６）前記フルフラール組成物に占める３−メチルブタナールの含有量が、前記フルフラール組成物の総質量に対して、０．００４質量％以下である、（４）又は（５）に記載のフルフラール組成物；
（７）バイオマスの水性懸濁液を加水分解塔に供給し、加圧・加熱条件下で加水分解処理して加水分解処理懸濁液を得ると共に、フルフラールを含む加水分解処理液を得る加水分解工程を含み、前記加水分解工程では、前記加水分解塔内の懸濁液を固液分離して前記加水分解処理液を回収すると共に、前記加水分解塔内の温度と圧力を維持しながら、前記加水分解塔内の気相部分からガスを排出することを特徴とする、フルフラール組成物の製造方法；
（８）前記加水分解塔における前記加水分解処理液の取出口を、前記バイオマスの水性懸濁液の供給口より下側であって、前記加水分解処理懸濁液の排出口の上側に設ける（７）に記載のフルフラール組成物の製造方法；
（９）前記加水分解工程において、更に加水分解塔に蒸気を導入する、（７）又は（８）に記載のフルフラール組成物の製造方法；
（１０）前記加水分解工程において、更に加水分解塔内の気相部分に蒸気を導入する（９）に記載のフルフラール組成物の製造方法；
（１１）更に前記加水分解工程により得られた前記加水分解処理液を単蒸留してフルフラールを含む蒸気を得、この蒸気を冷却してフルフラールを含有するフラッシュ液を得るフラッシュ液取得工程、及び得られたフルフラールを含有するフラッシュ液を精製してフルフラール組成物を得る工程を含む、（７）〜（１０）のいずれか１項に記載のフルフラール組成物の製造方法；及び
（１２）ｐＭＣが１００〜１０８である（１）〜（６）のいずれか１項に記載のフルフラール組成物。(1) A furfural composition containing furfural as a main component, wherein the content of the furfural in the furfural composition is 98% by mass or more based on a total mass of the furfural composition, and the furfural The furfural composition, wherein the content of 3-methylbutanal in the composition is 0.004% by mass or less based on the total mass of the furfural composition;
(2) The furfural composition according to (1), wherein the content of 3-methylbutanal in the furfural composition is 0.002% by mass or less based on the total mass of the furfural composition;
(3) The furfural composition according to (1) or (2), wherein a content of benzofuran in the furfural composition is 0.005% by mass or less based on a total mass of the furfural composition;
(4) A furfural composition containing furfural as a main component, wherein the content of the furfural in the furfural composition is 98% by mass or more based on the total mass of the furfural composition, A furfural composition, wherein the content of benzofuran in the composition is 0.005% by mass or less based on the total mass of the furfural composition;
(5) The furfural composition according to (4), wherein the total content of the high-boiling compound components in the furfural composition is 0.015% by mass or less based on the total mass of the furfural composition;
(6) The furfural according to (4) or (5), wherein the content of 3-methylbutanal in the furfural composition is 0.004% by mass or less with respect to the total mass of the furfural composition. Composition;
(7) Supplying an aqueous suspension of biomass to a hydrolysis tower and hydrolyzing it under pressure and heating conditions to obtain a hydrolyzed suspension, and hydrolysis to obtain a hydrolyzed liquid containing furfural In the hydrolysis step, the suspension in the hydrolysis tower is solid-liquid separated to recover the hydrolysis treatment liquid, while maintaining the temperature and pressure in the hydrolysis tower, A method for producing a furfural composition, wherein the gas is discharged from a gas phase portion in the hydrolysis tower;
(8) An outlet of the hydrolysis treatment liquid in the hydrolysis tower is provided below the supply port of the biomass aqueous suspension and above the discharge port of the hydrolysis treatment suspension ( 7) A method for producing a furfural composition according to 7);
(9) The method for producing a furfural composition according to (7) or (8), wherein in the hydrolysis step, steam is further introduced into the hydrolysis tower;
(10) The method for producing a furfural composition according to (9), wherein in the hydrolysis step, steam is further introduced into a gas phase portion in the hydrolysis tower;
(11) Furthermore, the hydrolyzed liquid obtained by the hydrolysis step is simply distilled to obtain a vapor containing furfural, and the vapor is obtained by cooling the vapor to obtain a flash solution containing furfural. The method for producing a furfural composition according to any one of (7) to (10), including a step of purifying a flash solution containing the obtained furfural to obtain a furfural composition; and (12) pMC is 100 The furfural composition according to any one of (1) to (6), which is ˜108.
本発明のフルフラール組成物は、香料成分として雑臭の少ない優れた香りを有する。また、本発明のフルフラール組成物は、溶剤抽出法の溶剤として優れた抽出性と回収性を備える。
また、本発明のフルフラールの製造方法によれば、香料成分として雑臭の少ない優れた香りを有し、溶剤抽出法の溶剤として優れた抽出性と回収性を備えるフルフラール組成物を製造することができる。The furfural composition of this invention has the outstanding fragrance with few miscellaneous odors as a fragrance | flavor component. Moreover, the furfural composition of this invention is equipped with the extractability and recoverability which were excellent as a solvent of a solvent extraction method.
Further, according to the method for producing furfural of the present invention, it is possible to produce a furfural composition having an excellent fragrance with a little odor as a fragrance component and having excellent extractability and recoverability as a solvent in a solvent extraction method. it can.
［フルフラール組成物］
本発明のフルフラール組成物は、フルフラールを主成分として含む。フルフラールを主成分として含むとは、フルフラール組成物中に占めるフルフラールの含有量が、フルフラール組成物の総質量に対して９８質量％以上１００質量％未満であることを意味し、９８．５質量％以上１００質量％未満が好ましく、９８．８質量％以上１００質量％未満がより好ましく、９９．０質量％以上１００質量％未満が更に好ましく、９９．５質量％以上１００質量％未満が特に好ましく、９９．８質量％以上１００質量％未満が最も好ましい。
フルフラール組成物中のフルフラールの含有量が９８質量％以上１００質量％未満であれば、フルフラール組成物を香料成分として使用することができ、溶剤抽出法の溶剤としても使用することができる。[Furfural composition]
The furfural composition of the present invention contains furfural as a main component. Containing furfural as a main component means that the content of furfural in the furfural composition is 98% by mass or more and less than 100% by mass with respect to the total mass of the furfural composition, and 98.5% by mass. More preferably less than 100% by mass, more preferably 98.8% by mass or more and less than 100% by mass, still more preferably 99.0% by mass or more and less than 100% by mass, particularly preferably 99.5% by mass or more and less than 100% by mass, 99.8 mass% or more and less than 100 mass% is the most preferable.
If the content of furfural in the furfural composition is 98% by mass or more and less than 100% by mass, the furfural composition can be used as a fragrance component, and can also be used as a solvent in a solvent extraction method.
なお、本明細書において、フルフラール組成物中の成分の含有量は、ガスクロマトグラフィーにより得られる各成分のピーク面積からそのモル比を求め、質量％に換算して求めることができる。具体的な方法については、後述の実施例に記載の方法を適用することができる。 In addition, in this specification, content of the component in a furfural composition can obtain | require the molar ratio from the peak area of each component obtained by gas chromatography, and can calculate | require it in conversion to the mass%. As a specific method, a method described in Examples described later can be applied.
フルフラール組成物中のフルフラール以外の成分は、本発明においては不純物である。
不純物は、低沸点アルデヒド成分、低沸点有機化合物成分、高沸点有機化合物成分、高沸点化合物成分（ただし、前記高沸点有機化合物成分を除く）、及びその他の成分からなる群から選択される少なくとも一つの成分を意味する。「その他の成分」とは、前記低沸点アルデヒド成分、低沸点有機化合物成分、高沸点有機化合物成分及び高沸点化合物成分（ただし、前記高沸点有機化合物成分を除く）以外の成分を意味し、例えば水も含まれる。
フルフラール組成物を香料成分として使用する場合、不純物はフルフラールの香りに対して雑臭を与える場合があり、特にその不純物が揮発しやすく、低沸点である場合にフルフラール組成物に雑臭を与えやすい。また、フルフラール組成物を溶剤抽出法の溶剤として使用する場合、不純物はフルフラール組成物の抽出性と回収性を悪化させる可能性がある。したがって、フルフラール組成物中の不純物が少なければ、フルフラール組成物は優れた抽出性を有する。Components other than furfural in the furfural composition are impurities in the present invention.
The impurity is at least one selected from the group consisting of a low-boiling aldehyde component, a low-boiling organic compound component, a high-boiling organic compound component, a high-boiling compound component (excluding the high-boiling organic compound component), and other components. Means one ingredient. “Other components” means components other than the low-boiling aldehyde component, low-boiling organic compound component, high-boiling organic compound component, and high-boiling compound component (excluding the high-boiling organic compound component), for example, Water is also included.
When the furfural composition is used as a fragrance ingredient, impurities may give an odor to the fragrance of the furfural. In particular, the impurities easily volatilize, and when the boiling point is low, the furfural composition is likely to give an odor. . Moreover, when using a furfural composition as a solvent of a solvent extraction method, an impurity may deteriorate the extractability and recoverability of a furfural composition. Therefore, if there are few impurities in a furfural composition, a furfural composition has the outstanding extractability.
不純物の化学的性質や物理的性質にもよるが、各々の不純物の含有量がそれぞれ低いことも好ましい。不純物の総含有量もフルフラール組成物の化学的性質や物理的性質に影響を与えるが、特に影響の大きい不純物については、それぞれの不純物の含有量が低減されていることも、フルフラール組成物の化学的性質や物理的性質に与える影響を考慮すれば重要である。 Although depending on the chemical and physical properties of the impurities, it is also preferable that the content of each impurity is low. The total content of impurities also affects the chemical and physical properties of the furfural composition, but for impurities that are particularly influential, the content of each impurity may be reduced. It is important to consider the effects on physical and physical properties.
本発明の1つの側面は、バイオマス由来のフルフラール組成物である。「バイオマス由来」とは、バイオマスから製造されることを意味し、本発明のフルフラール組成物は、フルフラール組成物の総質量に対して、５０質量％以上がバイオマス由来であることが好ましく、８０質量％以上がバイオマス由来であることがより好ましく、９５質量％以上がバイオマス由来であることが更に好ましく、１００質量％がバイオマス由来であることが特に好ましい。
本発明のフルフラール組成物が、バイオマス由来であることは、例えば、ＡＳＴＭ Ｄ６８６６−１０に準拠して、ｐＭＣ（Ｐｅｒｃｅｎｔ Ｍｏｄｅｒｎ Ｃａｒｂｏｎの略）を測定することによって特定することができる。
すなわち、放射性炭素年代測定を用いてフルフラール組成物の１４Ｃ濃度を測定することにより、フルフラール組成物が天然系（バイオマス）由来か、石油系由来かを区別することが可能である。
フルフラール組成物が１００％天然系由来の物質で製造されたものであれば、フルフラール組成物のｐＭＣは１０５前後を示す。
一方、フルフラール組成物が、石油等の化石燃料に由来するものであれば、ｐＭＣはほぼ０を示す。なお、天然系‐石油系が混合されたフルフラール組成物であれば、これらの混合比がｐＭＣに反映される。
したがって、本発明の別の側面は、ｐＭＣが５０〜１０８のフルフラール組成物である。
本発明のまた別の側面は、ｐＭＣが８０〜１０８のフルフラール組成物である。
本発明のまた別の側面は、ｐＭＣが９５〜１０８のフルフラール組成物である。
本発明のまた別の側面は、ｐＭＣが１００〜１０８のフルフラール組成物である。
本発明の更にまた別の側面は、ｐＭＣが１０３〜１０７のフルフラール組成物である。One aspect of the present invention is a biomass-derived furfural composition. “Biomass-derived” means that it is produced from biomass, and it is preferable that 50% by mass or more of the furfural composition of the present invention is derived from biomass with respect to the total mass of the furfural composition, and 80 mass. % Or more is more preferably derived from biomass, more preferably 95% by mass or more is derived from biomass, and particularly preferably 100% by mass is derived from biomass.
The fact that the furfural composition of the present invention is derived from biomass can be specified by measuring pMC (abbreviation of Percent Modern Carbon) in accordance with, for example, ASTM D6866-10.
That is, by measuring the 14 C concentration of the furfural composition using radiocarbon dating, it is possible to distinguish whether the furfural composition is derived from natural (biomass) or petroleum.
If the furfural composition is made of a 100% natural material, the pMC of the furfural composition is around 105.
On the other hand, if the furfural composition is derived from a fossil fuel such as petroleum, the pMC is almost zero. In addition, in the case of a furfural composition in which a natural system-petroleum system is mixed, these mixing ratios are reflected in pMC.
Accordingly, another aspect of the present invention is a furfural composition having a pMC of 50-108.
Yet another aspect of the present invention is a furfural composition having a pMC of 80-108.
Another aspect of the present invention is a furfural composition having a pMC of 95-108.
Yet another aspect of the present invention is a furfural composition having a pMC of 100-108.
Yet another aspect of the present invention is a furfural composition having a pMC of 103 to 107.
本発明のフルフラール組成物の第一の態様は、フルフラール組成物中に占める３−メチルブタナールの含有量が、フルフラール組成物の総質量に対して、０．００４質量％以下であり、０．００２質量％以下が好ましく、０質量％であってもよい。
本発明の１つの側面は、フルフラールと、低沸点アルデヒド成分、低沸点有機化合物成分、高沸点有機化合物成分、高沸点化合物成分（ただし、前記高沸点有機化合物成分を除く）、及びその他の成分からなる群から選択される少なくとも一つの成分である不純物と、を含むフルフラール組成物であって、
前記フルフラール組成物中に占める前記フルフラールの含有量が、前記フルフラール組成物の総質量に対して、９８質量％以上１００質量％未満であり、
前記フルフラール組成物中に占める前記不純物の含有量が、前記フルフラール組成物の総質量に対して、０質量％を超えて２質量％以下であり、かつ
前記フルフラール組成物中に占める３−メチルブタナールの含有量が、前記フルフラール組成物の総質量に対して、０．００４質量％以下である、フルフラール組成物である。
本発明のフルフラール組成物中の成分及びその含有量について、以下に詳細に説明する。In the first aspect of the furfural composition of the present invention, the content of 3-methylbutanal in the furfural composition is 0.004% by mass or less based on the total mass of the furfural composition. It is preferably 002% by mass or less, and may be 0% by mass.
One aspect of the present invention is based on furfural, a low-boiling aldehyde component, a low-boiling organic compound component, a high-boiling organic compound component, a high-boiling compound component (excluding the high-boiling organic compound component), and other components. A furfural composition comprising an impurity that is at least one component selected from the group consisting of:
The content of the furfural in the furfural composition is 98% by mass or more and less than 100% by mass with respect to the total mass of the furfural composition,
The content of the impurity in the furfural composition is greater than 0% by mass and 2% by mass or less with respect to the total mass of the furfural composition, and 3-methylbuta occupying in the furfural composition It is a furfural composition whose content of Nar is 0.004 mass% or less with respect to the total mass of the said furfural composition.
The components in the furfural composition of the present invention and the contents thereof will be described in detail below.
３−メチルブタナールは悪臭防止法で特定悪臭物質として指定されて規制を受ける、沸点９３℃の揮発性を有する化合物であり、むせるような甘酸っぱい焦げたにおいを有する。したがって、フルフラール組成物に３−メチルブタナールが一定以上の量含まれると、フルフラール組成物に雑臭を与え、フルフラールの香りを損ねる。
フルフラール組成物中に占める３−メチルブタナールの含有量が前記上限値以下であれば、フルフラール組成物の香りが悪くならず、香りの優れたフルフラール組成物となる。3-Methylbutanal is a volatile compound having a boiling point of 93 ° C., which is designated as a specific malodorous substance by the Malodor Control Law and has a restriction, and has a sweet and sour scorching smell. Therefore, when 3-methylbutanal is contained in the furfural composition in a certain amount or more, it gives a odor to the furfural composition and impairs the fragrance of the furfural.
If content of 3-methylbutanal which occupies in a furfural composition is below the said upper limit, the fragrance of a furfural composition will not deteriorate, and it will become a furfural composition with the outstanding fragrance.
第一の態様の本発明のフルフラール組成物は、フルフラール組成物中に占める２−メチルプロパナール、２−ブテナール、２−メチルブタナール、及び２−ペンテナールの含有量が、それぞれ、フルフラール組成物の総質量に対して、０．００２質量％以下であることが好ましく、０質量％であってもよい。また、フルフラール組成物中に占める２−メチルプロパナール、２−ブテナール、２−メチルブタナール、及び２−ペンテナールの含有量の合計が、フルフラール組成物の総質量に対して、０．００２質量％以下であることが好ましく、０質量％であってもよい。 In the furfural composition of the present invention of the first aspect, the content of 2-methylpropanal, 2-butenal, 2-methylbutanal, and 2-pentenal in the furfural composition is the same as that of the furfural composition. It is preferable that it is 0.002 mass% or less with respect to the total mass, and 0 mass% may be sufficient. The total content of 2-methylpropanal, 2-butenal, 2-methylbutanal, and 2-pentenal in the furfural composition is 0.002% by mass relative to the total mass of the furfural composition. The following is preferable, and may be 0% by mass.
２−メチルプロパナール（沸点：６４℃）、２−ブテナール（沸点：１０４℃）、２−メチルブタナール（沸点：９１℃）、及び２−ペンテナール（沸点：１２５℃）は、いずれも揮発性を有する脂肪族アルデヒドであり、いずれもアルデヒド特有のにおいを有する。中でも、２−メチルプロパナールは、３−メチルブタナールと同様に悪臭防止法で特定悪臭物質として指定されて規制を受ける化合物であり、刺激的な甘酸っぱい焦げたにおいを有する。したがって、フルフラール組成物に２−メチルプロパナール、２−ブテナール、２−メチルブタナール、又は２−ペンテナールが一定以上の量含まれると、フルフラール組成物に雑臭を与え、フルフラールの香りを損ねる。
フルフラール組成物中に占める２−メチルプロパナール、２−ブテナール、２−メチルブタナール、及び２−ペンテナールの含有量が前記上限値以下であれば、フルフラール組成物の香りが悪くならず、香りの優れたフルフラール組成物となる。
また、フルフラール組成物中に占める２−メチルプロパナール、２−ブテナール、２−メチルブタナール、及び２−ペンテナールの含有量の合計が、前記上限値以下であれば、フルフラール組成物の香りが悪くならず、香りの優れたフルフラール組成物となる。All of 2-methylpropanal (boiling point: 64 ° C), 2-butenal (boiling point: 104 ° C), 2-methylbutanal (boiling point: 91 ° C), and 2-pentenal (boiling point: 125 ° C) are volatile. All have an aldehyde-specific odor. Among them, 2-methylpropanal is a compound that is designated as a specific malodorous substance by the Malodor Prevention Law and regulated, like 3-methylbutanal, and has an exciting sweet and sour burnt smell. Therefore, when 2-methylpropanal, 2-butenal, 2-methylbutanal, or 2-pentenal is contained in a certain amount or more in the furfural composition, it gives a odor to the furfural composition and impairs the fragrance of the furfural.
If the content of 2-methylpropanal, 2-butenal, 2-methylbutanal, and 2-pentenal occupying in the furfural composition is less than or equal to the above upper limit value, the fragrance of the furfural composition does not deteriorate, It becomes an excellent furfural composition.
In addition, if the total content of 2-methylpropanal, 2-butenal, 2-methylbutanal, and 2-pentenal in the furfural composition is equal to or less than the upper limit, the fragrance of the furfural composition is poor. It becomes a furfural composition excellent in fragrance.
第一の態様の本発明のフルフラール組成物は、フルフラール組成物中に占める前記低沸点アルデヒド成分のそれぞれの含有量が、それぞれ、フルフラール組成物の総質量に対して、０．００２質量％以下であることが好ましく、０質量％であってもよい。また、フルフラール組成物中に占める低沸点アルデヒド成分の含有量の合計が、フルフラール組成物の総質量に対して、０．００４質量％以下であることが好ましく、０．００２質量％以下であることが更に好ましく、０質量％であってもよい。 In the furfural composition of the present invention of the first aspect, each content of the low-boiling aldehyde component in the furfural composition is 0.002% by mass or less based on the total mass of the furfural composition. It is preferable that it may be 0% by mass. Moreover, it is preferable that the sum total of content of the low boiling point aldehyde component which occupies in a furfural composition is 0.004 mass% or less with respect to the total mass of a furfural composition, and it is 0.002 mass% or less. Is more preferable, and may be 0% by mass.
本明細書において、「低沸点アルデヒド成分」とは、３−メチルブタナール、２−メチルプロパナール、２−ブテナール、２−メチルブタナール、２−ペンテナール、ヘキサナール（沸点：１３１℃）及びアセトアルデヒド（沸点：２０℃）からなる群から選択される少なくとも一つの化合物である。低沸点アルデヒド成分は、アルデヒド特有のにおいを有し、その沸点や揮発性の違いから、フルフラール組成物の香りに与える影響は異なるものの、いずれの成分もある一定以上の量がフルフラール組成物に混入することにより、フルフラール組成物に雑臭を与え、フルフラールの香りを損ねる。
フルフラール組成物中に占める前記低沸点アルデヒド成分の含有量が前記上限値以下であれば、フルフラール組成物の香りが悪くならず、香りの優れたフルフラール組成物となる。
また、フルフラール組成物中に占める前記低沸点アルデヒド成分の含有量の合計が前記上限値以下であれば、フルフラール組成物の香りが悪くならず、香りの優れたフルフラール組成物となる。In the present specification, “low-boiling aldehyde component” means 3-methylbutanal, 2-methylpropanal, 2-butenal, 2-methylbutanal, 2-pentenal, hexanal (boiling point: 131 ° C.) and acetaldehyde ( At least one compound selected from the group consisting of boiling point: 20 ° C.). The low boiling point aldehyde component has an odor peculiar to the aldehyde, and although the influence on the fragrance of the furfural composition is different due to the difference in boiling point and volatility, a certain amount of each component is mixed in the furfural composition. By doing so, it gives a odor to the furfural composition and impairs the fragrance of the furfural.
If content of the said low boiling-point aldehyde component in a furfural composition is below the said upper limit, the fragrance of a furfural composition will not deteriorate, and it will become a furfural composition with the outstanding fragrance.
Moreover, if the sum total of content of the said low boiling-point aldehyde component which occupies in a furfural composition is below the said upper limit, the fragrance of a furfural composition will not deteriorate, and it will become a furfural composition excellent in fragrance.
第一の態様の本発明のフルフラール組成物は、フルフラール組成物中に占める低沸点有機化合物成分のそれぞれの含有量が、それぞれ、フルフラール組成物の総質量に対して、０．００２質量％以下であることが好ましく、０質量％であってもよい。また、フルフラール組成物中に占める低沸点有機化合物成分の含有量の合計が、フルフラール組成物の総質量に対して、０．００２質量％以下であることが好ましく、０質量％であってもよい。 In the furfural composition of the present invention of the first aspect, each content of the low-boiling organic compound component in the furfural composition is 0.002% by mass or less based on the total mass of the furfural composition. It is preferable that it may be 0% by mass. Further, the total content of the low-boiling organic compound components in the furfural composition is preferably 0.002% by mass or less, and may be 0% by mass with respect to the total mass of the furfural composition. .
本明細書において、「低沸点有機化合物成分」とは、メタノール（沸点：６５℃）、アセトン（沸点：５６℃）、メトキシアセトン（沸点：１１５℃）、メチルビニルケトン（沸点：８１℃）、メチルエチルケトン（沸点：８０℃）、２−ペンタノン（沸点：１０２℃）、２，３−ペンタジオン（沸点：１０８℃）、３−ペンテン−２−オン（沸点：１２２℃）、ギ酸メチル（沸点：３２℃）、酢酸メチル（沸点：５７℃）、及び２−メチルフラン（沸点：６４℃）からなる群から選択される少なくとも一つの化合物である。これらの低沸点のケトン、エステル、又はアルコールを含む低沸点有機化合物成分は、いずれも揮発性を有する。
においの感じ方には個人差があるため一概には言えないが、これらの化合物はケトン、エステル、又はアルコールに特有のにおいや刺激臭を有する。これらの化合物は、低沸点アルデヒド成分と比較すれば悪臭を有するものではないが、いずれの成分もある一定以上の量がフルフラール組成物に混入することにより、フルフラール組成物に雑臭を与え、フルフラールの香りを損ねる。
フルフラール組成物中に占める前記低沸点有機化合物成分の含有量が前記上限値以下であれば、フルフラール組成物の香りが悪くならず、香りの優れたフルフラール組成物となる。
また、フルフラール組成物中に占める前記低沸点有機化合物成分の含有量の合計が前記上限値以下であれば、フルフラール組成物の香りが悪くならず、香りの優れたフルフラール組成物となる。In this specification, “low boiling point organic compound component” means methanol (boiling point: 65 ° C.), acetone (boiling point: 56 ° C.), methoxyacetone (boiling point: 115 ° C.), methyl vinyl ketone (boiling point: 81 ° C.), Methyl ethyl ketone (boiling point: 80 ° C), 2-pentanone (boiling point: 102 ° C), 2,3-pentadione (boiling point: 108 ° C), 3-penten-2-one (boiling point: 122 ° C), methyl formate (boiling point: 32) And at least one compound selected from the group consisting of methyl acetate (boiling point: 57 ° C.) and 2-methylfuran (boiling point: 64 ° C.). These low-boiling organic compound components including these low-boiling ketones, esters, or alcohols are all volatile.
Although there are individual differences in how the smell is felt, these compounds have a smell and an irritating odor peculiar to ketones, esters, or alcohols. These compounds do not have a foul odor compared to the low-boiling aldehyde component, but when any amount of any component is mixed into the furfural composition, it gives a foul odor to the furfural composition. Detracts from the scent.
If content of the said low boiling-point organic compound component which occupies in a furfural composition is below the said upper limit, the fragrance of a furfural composition will not deteriorate, and it will become a furfural composition with the outstanding fragrance.
Moreover, if the sum total of content of the said low boiling-point organic compound component which occupies in a furfural composition is below the said upper limit, the fragrance of a furfural composition will not worsen and it will become a furfural composition excellent in fragrance.
また、第一の態様の本発明のフルフラール組成物は、フルフラール組成物に占める前記低沸点アルデヒド成分と前記低沸点有機化合物成分との含有量の合計が、フルフラール組成物の総質量に対して、０．００４質量％以下であることが好ましく、０．００２質量％以下であることが更に好ましく、０質量％であってもよい。 Further, the furfural composition of the first aspect of the present invention is such that the total content of the low-boiling aldehyde component and the low-boiling organic compound component in the furfural composition is based on the total mass of the furfural composition. The content is preferably 0.004% by mass or less, more preferably 0.002% by mass or less, and may be 0% by mass.
上述のように、フルフラール組成物が前記低沸点アルデヒド成分や前記低沸点有機化合物成分を一定量以上含有すると、フルフラール組成物に雑臭を与え、フルフラールの香りを損ねるが、溶剤抽出法の溶剤としてフルフラール組成物を使用する際にも、以下の点から不都合が生じうる。
すなわち、これらの成分は溶剤抽出法における溶剤抽出原料中の抽出対象化合物に対する、フルフラールとは異なる親和性を有する。したがって、これらの成分が不純物としてフルフラール組成物に含有されることにより、フルフラールの溶剤抽出原料中の芳香族分に対する大きな溶解力と高い選択性を期待して溶剤抽出を行っても、フルフラール組成物中のこれらの不純物によって、フルフラールによっては抽出されるべきではない成分が抽出されてしまい、特に不必要に抽出された高沸点成分は、溶剤であるフルフラールの回収後のエキストラクトに残存してしまう。
また、溶剤であるフルフラールの回収においても、不必要に抽出された低沸点成分が回収フルフラールに混入することにより、フルフラールの再利用を困難にする可能性がある。As described above, when the furfural composition contains a certain amount or more of the low-boiling aldehyde component or the low-boiling organic compound component, it gives a odor to the furfural composition and impairs the smell of the furfural. Even when using the furfural composition, inconvenience may arise from the following points.
That is, these components have an affinity different from that of furfural for the compound to be extracted in the solvent extraction raw material in the solvent extraction method. Therefore, when these components are contained in the furfural composition as impurities, the furfural composition can be used even if solvent extraction is performed with the expectation of high solvency and high selectivity for the aromatic content in the solvent extraction raw material of furfural. Due to these impurities, components that should not be extracted by furfural are extracted, and particularly high-boiling components that are unnecessarily extracted remain in the extract after the recovery of furfural as a solvent. .
Also in the recovery of furfural as a solvent, unnecessary extraction of low-boiling components may be mixed with the recovered furfural, which may make it difficult to reuse the furfural.
第一の態様の本発明のフルフラール組成物は、フルフラール組成物中に占めるベンゾフランの含有量が、フルフラール組成物の総質量に対して、０．００５質量％以下であることが好ましく、０．００３質量％以下がより好ましく、０．００２質量％以下が更に好ましく、０質量％であってもよい。 In the furfural composition of the first aspect of the present invention, the content of benzofuran in the furfural composition is preferably 0.005% by mass or less based on the total mass of the furfural composition, 0.003 It is more preferably at most mass%, further preferably at most 0.002 mass%, and may be 0 mass%.
また、第一の態様の本発明のフルフラール組成物は、フルフラール組成物中に占める高沸点有機化合物成分の含有量の合計が、フルフラール組成物の総質量に対して、０．００５質量％以下であることが好ましく、０質量％であってもよい。
本明細書において、「高沸点有機化合物成分」とは、ベンゾフラン（沸点：１７３℃）、２−メチルベンゾフラン（沸点：１９８℃）、及び２−メトキシフェノール（沸点：２０５℃）からなる群から選択される少なくとも一つの化合物である。In the furfural composition of the present invention of the first aspect, the total content of the high-boiling organic compound components in the furfural composition is 0.005% by mass or less based on the total mass of the furfural composition. It is preferable that it may be 0% by mass.
In the present specification, the “high boiling point organic compound component” is selected from the group consisting of benzofuran (boiling point: 173 ° C.), 2-methylbenzofuran (boiling point: 198 ° C.), and 2-methoxyphenol (boiling point: 205 ° C.). At least one compound.
また、第一の態様の本発明のフルフラール組成物は、フルフラール組成物中に占める前記高沸点化合物成分の含有量の合計が、フルフラール組成物の総質量に対して、０．０１５質量％以下であることが好ましく、０質量％であってもよい。
本明細書において、「高沸点化合物成分」とは、フルフラールの沸点より高い沸点を有する化合物からなる群から選択される少なくとも一つの化合物であり、特に断らない限り、前述の高沸点有機化合物成分を含む。「高沸点化合物成分」の別の態様としては、フルフラール組成物の終点より高い沸点を有する化合物からなる化合物群であり、特に断らない限り、前述の高沸点有機化合物成分を含む。Moreover, the furfural composition of the present invention of the first aspect is such that the total content of the high-boiling compound components in the furfural composition is 0.015% by mass or less based on the total mass of the furfural composition. It is preferable that it may be 0% by mass.
In the present specification, the “high-boiling compound component” is at least one compound selected from the group consisting of compounds having a boiling point higher than that of furfural, and unless otherwise specified, Including. Another embodiment of the “high-boiling compound component” is a compound group consisting of compounds having a boiling point higher than the end point of the furfural composition, and includes the aforementioned high-boiling organic compound component unless otherwise specified.
これらの高沸点有機化合物成分及び高沸点化合物成分はその沸点から揮発性に乏しいため、フルフラール組成物の香りに対する影響は前記低沸点アルデヒド成分や前記低沸点有機化合物成分と比較すれば大きくないかもしれないが、ある一定以上の量がフルフラール組成物に混入すれば、フルフラール組成物に雑臭を与え、フルフラールの香りを損ねる。
また、これらの化合物は溶剤抽出法における溶剤抽出原料中の抽出対象化合物に対する、フルフラールとは異なる親和性を有する。したがって、溶剤抽出法の溶剤としてフルフラール組成物を使用する際にも、上述の不都合が生じうる。Since these high-boiling organic compound components and high-boiling compound components are poorly volatile from their boiling points, the effect on the fragrance of the furfural composition may not be as great as compared to the low-boiling aldehyde components and the low-boiling organic compound components. However, if a certain amount or more is mixed in the furfural composition, it gives a odor to the furfural composition and impairs the smell of the furfural.
In addition, these compounds have an affinity different from that of furfural for the compound to be extracted in the solvent extraction raw material in the solvent extraction method. Therefore, the above-mentioned inconvenience may occur even when the furfural composition is used as a solvent for the solvent extraction method.
したがって、フルフラール組成物中に占める前記高沸点有機化合物成分の含有量の合計は、フルフラール組成物の総質量に対して、０．００５質量％以下が好ましく、０．００４質量％以下がより好ましく、０．００３質量％以下が更に好ましく、０質量％であってもよい。フルフラール組成物中に占める前記高沸点化合物成分の含有量の合計は、フルフラール組成物の総質量に対して、０．０１５質量％以下が好ましく、０．０１２質量％以下がより好ましく、０．０１０質量％以下が更に好ましく、０．００５質量％以下が特に好ましく、０質量％であってもよい。
すなわち、フルフラール組成物中に占める前記高沸点化合物成分の含有量の合計は、フルフラール組成物の総質量に対して、０．０１５質量％以下が好ましく、０．０１２質量％以下がより好ましく、０．０１０質量％以下が更に好ましく、０．００５質量％以下が特に好ましく、かつ、フルフラール組成物中に占める前記高沸点有機化合物成分の含有量の合計は、フルフラール組成物の総質量に対して、０．００５質量％以下が好ましく、０．００４質量％以下がより好ましく、０．００３質量％以下が更に好ましく、前記高沸点化合物成分及び前記高沸点有機化合物成分の含有量はともに０質量％であってもよい。
また、フルフラール組成物に占める前記高沸点有機化合物成分及び前記高沸点化合物成分（ただし、前記高沸点有機化合物成分を除く）の含有量は、それぞれ、フルフラール組成物の総質量に対して、０．００５質量％以下が好ましく、０．００４質量％以下がより好ましく、０．００３質量％以下が更に好ましく、０．００２質量％以下であることが特に好ましく、０質量％であってもよい。Therefore, the total content of the high-boiling organic compound components in the furfural composition is preferably 0.005% by mass or less, more preferably 0.004% by mass or less, based on the total mass of the furfural composition. 0.003 mass% or less is still more preferable, and 0 mass% may be sufficient. The total content of the high-boiling compound components in the furfural composition is preferably 0.015% by mass or less, more preferably 0.012% by mass or less, based on the total mass of the furfural composition, and 0.010. It is more preferably no greater than mass%, particularly preferably no greater than 0.005 mass%, and may be 0 mass%.
That is, the total content of the high-boiling compound components in the furfural composition is preferably 0.015% by mass or less, more preferably 0.012% by mass or less, based on the total mass of the furfural composition. 0.010% by mass or less is more preferable, 0.005% by mass or less is particularly preferable, and the total content of the high-boiling organic compound components in the furfural composition is based on the total mass of the furfural composition. 0.005% by mass or less is preferable, 0.004% by mass or less is more preferable, 0.003% by mass or less is more preferable, and the content of the high boiling point compound component and the high boiling point organic compound component is both 0% by mass. There may be.
The content of the high-boiling organic compound component and the high-boiling compound component (excluding the high-boiling organic compound component) in the furfural composition is 0. 0% relative to the total mass of the furfural composition. 005% by mass or less is preferable, 0.004% by mass or less is more preferable, 0.003% by mass or less is further preferable, 0.002% by mass or less is particularly preferable, and 0% by mass may be possible.
なお、本明細書において、低沸点とは、フルフラールの沸点１６２℃より低い温度を意図し、高沸点とは、フルフラールの沸点１６２℃より高い温度を意図する。特に、本明細書において、低沸点とは、フルフラール組成物の初留点より低い温度を意図し、高沸点とは、フルフラール組成物の終点より高い温度を意図する。 In the present specification, the low boiling point means a temperature lower than the boiling point 162 ° C. of the furfural, and the high boiling point means a temperature higher than the boiling point 162 ° C. of the furfural. In particular, in the present specification, a low boiling point intends a temperature lower than the initial boiling point of the furfural composition, and a high boiling point means a temperature higher than the end point of the furfural composition.
本発明のフルフラール組成物の第二の態様は、フルフラール組成物中に占めるベンゾフランの含有量が、フルフラール組成物の総質量に対して、０．００５質量％以下であり、０．００３質量％以下が好ましく、０．００２質量％以下が更に好ましく、０質量％であってもよい。
本発明の１つの側面は、フルフラールと、低沸点アルデヒド成分、低沸点有機化合物成分、高沸点有機化合物成分、高沸点化合物成分（ただし、前記高沸点有機化合物成分を除く）、及びその他の成分からなる群から選択される少なくとも一つの成分である不純物と、を含むフルフラール組成物であって、
前記フルフラール組成物中に占める前記フルフラールの含有量が、前記フルフラール組成物の総質量に対して、９８質量％以上１００質量％未満であり、
前記フルフラール組成物中に占める前記不純物の含有量が、前記フルフラール組成物の総質量に対して、０質量％を超えて２質量％以下であり、かつ
前記フルフラール組成物中に占める３ベンゾフランの含有量が、前記フルフラール組成物の総質量に対して、０．００５質量％以下である、フルフラール組成物である。
本発明のフルフラール組成物中の成分及びその含有量について、以下に詳細に説明する。In the second aspect of the furfural composition of the present invention, the content of benzofuran in the furfural composition is 0.005% by mass or less and 0.003% by mass or less based on the total mass of the furfural composition. Is preferable, 0.002 mass% or less is still more preferable, and 0 mass% may be sufficient.
One aspect of the present invention is based on furfural, a low-boiling aldehyde component, a low-boiling organic compound component, a high-boiling organic compound component, a high-boiling compound component (excluding the high-boiling organic compound component), and other components. A furfural composition comprising an impurity that is at least one component selected from the group consisting of:
The content of the furfural in the furfural composition is 98% by mass or more and less than 100% by mass with respect to the total mass of the furfural composition,
The content of the impurities in the furfural composition is 0% by mass to 2% by mass or less with respect to the total mass of the furfural composition, and the content of 3 benzofuran in the furfural composition It is a furfural composition whose quantity is 0.005 mass% or less with respect to the total mass of the said furfural composition.
The components in the furfural composition of the present invention and the contents thereof will be described in detail below.
ベンゾフランは溶剤抽出法における溶剤抽出原料中の抽出対象化合物に対する、フルフラールとは異なる親和性を有する。したがって、溶剤抽出法の溶剤としてフルフラール組成物を使用する際には、上述の不都合が生じうる。
また、ベンゾフランはその沸点から揮発性に乏しいため、フルフラール組成物の香りに対する影響は上述のように大きくないかもしれないが、ある一定以上の量がフルフラール組成物に混入すれば、フルフラール組成物に雑臭を与え、フルフラールの香りを損ねる。Benzofuran has an affinity different from that of furfural for the compound to be extracted in the solvent extraction raw material in the solvent extraction method. Therefore, when the furfural composition is used as a solvent in the solvent extraction method, the above-described disadvantages can occur.
In addition, since benzofuran has low volatility due to its boiling point, the influence on the fragrance of the furfural composition may not be large as described above, but if a certain amount or more is mixed in the furfural composition, the furfural composition Gives a bad smell and damages the smell of furfural.
第二の態様の本発明のフルフラール組成物における、フルフラール組成物中に占める前記高沸点有機化合物成分のそれぞれの含有量及び合計の含有量、並びに、前記高沸点化合物成分（ただし、前記高沸点有機化合物成分を除く場合もある）のそれぞれの含有量及び合計の含有量は、第一の態様の本発明のフルフラール組成物における含有量と同様である。 In the furfural composition of the present invention of the second aspect, the content and total content of each of the high-boiling organic compound components in the furfural composition, and the high-boiling compound component (however, the high-boiling organic component) The content and the total content of (sometimes excluding the compound component) are the same as the content in the furfural composition of the present invention of the first aspect.
第二の態様の本発明のフルフラール組成物は、フルフラール組成物中に占める３−メチルブタナールの含有量が、フルフラール組成物の総質量に対して、０．００４質量％以下であることが好ましく、０．００２質量％以下が更に好ましく、０質量％であってもよい。
フルフラール組成物中に占める３−メチルブタナールの含有量が前記上限値以下であれば、フルフラール組成物の香りが悪くならず、香りの優れたフルフラール組成物となる。In the furfural composition of the present invention of the second aspect, the content of 3-methylbutanal in the furfural composition is preferably 0.004% by mass or less based on the total mass of the furfural composition. 0.002 mass% or less is still more preferable, and 0 mass% may be sufficient.
If content of 3-methylbutanal which occupies in a furfural composition is below the said upper limit, the fragrance of a furfural composition will not deteriorate, and it will become a furfural composition with the outstanding fragrance.
第二の態様の本発明のフルフラール組成物における、フルフラール組成物中に占める２−メチルプロパナール、２−ブテナール、２−メチルブタナール、及び２−ペンテナールのそれぞれの含有量及び合計の含有量は、第一の態様の本発明のフルフラール組成物における含有量と同様である。 In the furfural composition of the present invention of the second aspect, the respective contents and total contents of 2-methylpropanal, 2-butenal, 2-methylbutanal, and 2-pentenal in the furfural composition are as follows: The content in the furfural composition of the present invention of the first aspect is the same as that described above.
第二の態様の本発明のフルフラール組成物における、フルフラール組成物中に占める前記低沸点アルデヒド成分のそれぞれの含有量及び合計の含有量、並びに、前記低沸点有機化合物成分のそれぞれの含有量及び合計の含有量は、第一の態様の本発明のフルフラール組成物における含有量と同様である。 In the furfural composition of the present invention of the second aspect, the content and total content of the low-boiling aldehyde component in the furfural composition, and the content and total of the low-boiling organic compound component, respectively. The content of is the same as the content in the furfural composition of the present invention of the first aspect.
また、第二の態様の本発明のフルフラール組成物は、フルフラール組成物に占める前記低沸点アルデヒド成分と前記低沸点有機化合物成分との含有量の合計が、フルフラール組成物の総質量に対して、０．００４質量％以下であることが好ましく、０．００２質量％以下であることが更に好ましく、０質量％であってもよい。 Further, the furfural composition of the present invention of the second aspect is the total content of the low-boiling aldehyde component and the low-boiling organic compound component in the furfural composition, the total mass of the furfural composition, The content is preferably 0.004% by mass or less, more preferably 0.002% by mass or less, and may be 0% by mass.
本発明のフルフラール組成物の蒸留範囲は、いずれの態様においても、９．０℃以下であることが好ましく、８．０℃以下がより好ましく、７．５℃以下が更に好ましく、７．０℃以下が特に好ましい。また、通常、４℃以上である。
本発明のフルフラール組成物の蒸留範囲が前記範囲であれば、蒸留範囲が充分に狭いため、溶剤抽出におけるフルフラールの回収が容易となる。The distillation range of the furfural composition of the present invention is preferably 9.0 ° C. or less, more preferably 8.0 ° C. or less, still more preferably 7.5 ° C. or less, and 7.0 ° C. in any embodiment. The following are particularly preferred: Moreover, it is 4 degreeC or more normally.
If the distillation range of the furfural composition of this invention is the said range, since the distillation range is sufficiently narrow, the collection | recovery of the furfural in solvent extraction becomes easy.
フルフラール組成物の初留点及び終点は、ＪＩＳ Ｋ ２２５４「石油製品−蒸留試験方法」に記載の常圧法蒸留試験方法に準じて測定し、フルフラール組成物の蒸留範囲は、得られた初留点と終点との差から求める。 The initial boiling point and end point of the furfural composition were measured according to the atmospheric pressure distillation test method described in JIS K 2254 “Petroleum products-distillation test method”, and the distillation range of the furfural composition was the initial boiling point obtained. It is obtained from the difference between and the end point.
本発明のフルフラール組成物は、いずれの態様においても、後述する本発明のフルフラール組成物の製造方法により製造されることが好ましい。 In any aspect, the furfural composition of the present invention is preferably produced by the method for producing the furfural composition of the present invention described later.
［フルフラール組成物の製造方法］
本発明のフルフラール組成物の製造方法は、バイオマスの水性懸濁液からフルフラールを含む加水分解処理液を得る加水分解工程を含む。[Method for producing furfural composition]
The manufacturing method of the furfural composition of this invention includes the hydrolysis process of obtaining the hydrolysis process liquid containing a furfural from the aqueous suspension of biomass.
（バイオマスの水性懸濁液）
本発明のフルフラールの製造方法に用いるバイオマスの水性懸濁液は、バイオマスを水と混合したスラリーであることが好ましい。バイオマスは乾燥固形物であっても、水分を含んだ固形物であってもよいが、その場合、水と混合してスラリー状態にしてから加水分解工程に付することが好ましい。
水としてはイオン交換水を用いることが好ましく、酸やアルカリを添加しないことが好ましい。酸やアルカリを添加しないことにより、高沸点有機化合物成分の生成を抑制することができる。(Aqueous suspension of biomass)
The aqueous suspension of biomass used in the method for producing furfural of the present invention is preferably a slurry obtained by mixing biomass with water. Biomass may be a dry solid or a solid containing water. In this case, it is preferable that the biomass is mixed with water to form a slurry and then subjected to a hydrolysis step.
As water, ion-exchanged water is preferably used, and it is preferable not to add acid or alkali. By not adding an acid or an alkali, it is possible to suppress the formation of a high-boiling organic compound component.
バイオマスの水性懸濁液に占めるバイオマスの含有量は、バイオマスの乾燥重量として、前記バイオマスの水性懸濁液の総質量に対し、３質量％以上４０質量％以下が好ましく、５質量％以上３５質量％以下がより好ましく、１０質量％以上３０質量％以下が更に好ましく、１５質量％以上２５質量％以下が特に好ましい。
バイオマスの水性懸濁液に占めるバイオマスの含有量が前記範囲内であれば、フルフラールの生成が効率的に進む。The biomass content in the aqueous biomass suspension is preferably 3% by mass or more and 40% by mass or less, and preferably 5% by mass or more and 35% by mass with respect to the total mass of the aqueous biomass suspension as the dry weight of biomass. % Or less, more preferably 10% by mass or more and 30% by mass or less, and particularly preferably 15% by mass or more and 25% by mass or less.
If the content of biomass in the aqueous biomass suspension is within the above range, the production of furfural proceeds efficiently.
本発明のフルフラールの製造方法における加水分解対象物であるバイオマスは、五炭糖を構成糖として含む材料であれば、特に制限なく使用することができる。例えば、木質系バイオマスとしては、樹木、林地残材、間伐材、廃材等のチップ又は樹皮、製材工場等から発生するおが屑、街路樹の剪定枝葉、建築廃材等が挙げられ、草本系バイオマスとしては、ケナフ、稲藁、麦藁、コーンコブ、バガス等の農産廃棄物、油用作物やゴム等の工芸作物の残渣及び廃棄物（例えば、エンプティ・フルーツ・バンチ）、草本系エネルギー作物であるエリアンサス、ミスカンサス、ネピアグラス等のリグノセルロース系バイオマスが挙げられる。また、バイオマスとしては、木材由来の紙、古紙、パルプ、パルプスラッジ、スラッジ、下水汚泥、食品廃棄物等を原料として利用することもできる。これらのバイオマスは単独で、又は複数を組み合わせて使用してもよい。 The biomass which is the hydrolysis target in the method for producing furfural of the present invention can be used without particular limitation as long as it is a material containing pentose as a constituent sugar. For example, woody biomass includes trees, woodland residue, thinned wood, chips and bark of waste wood, sawdust generated from sawmills, pruned branches of street trees, construction waste, etc. Agricultural waste such as kenaf, rice straw, wheat straw, corn cob, bagasse, etc., residue and waste of industrial crops such as oil crops and rubber (for example, empty fruit bunch), Eliansus, a herbaceous energy crop, Examples include lignocellulosic biomass such as Miscanthus and Napiergrass. In addition, as biomass, paper derived from wood, waste paper, pulp, pulp sludge, sludge, sewage sludge, food waste, and the like can be used as raw materials. These biomasses may be used alone or in combination.
バイオマスは、必要により粉砕して加水分解工程に付してもよい。また、あらかじめ熱水処理して加水分解工程に付してもよい。
バイオマスの粉砕は、例えば、ウィーレー式ミルを用いて粉砕することができ、粉砕物を篩にかけて粒径をそろえて用いることが好ましい。加水分解工程に付すバイオマスの大きさは、最大部分の長さが０．１ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以上８０ｍｍ以下であることがより好ましい。
バイオマスの熱水処理は、必要により粉砕したバイオマスを水性液と混合して加熱することにより行うことができる。バイオマスと水性液の混合割合は特に制限されないが、バイオマスの乾燥重量の１質量部に対して、好ましくは５質量部以上５０質量部以下の水性液、より好ましくは１０質量部以上２０質量部以下の水性液を用いることができる。水性液としては、水、水とその他の溶媒、例えばアルコールとの混合物が挙げられ、水が好ましい。水としてはイオン交換水を用いることが好ましく、酸やアルカリを添加しないことが好ましい。酸やアルカリを添加しないことにより、高沸点有機化合物成分の生成を抑制することができる。Biomass may be pulverized and subjected to a hydrolysis step if necessary. Moreover, you may heat-process in advance and attach | subject to a hydrolysis process.
Biomass can be pulverized using, for example, a Wheeley mill, and it is preferable to use the pulverized product by sieving it to obtain a uniform particle size. As for the size of biomass to be subjected to the hydrolysis step, the maximum length is preferably 0.1 mm or more and 100 mm or less, and more preferably 0.5 mm or more and 80 mm or less.
The hydrothermal treatment of biomass can be performed by mixing and heating the pulverized biomass with an aqueous liquid as necessary. The mixing ratio of the biomass and the aqueous liquid is not particularly limited, but is preferably 5 parts by mass or more and 50 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 1 part by mass of the dry weight of the biomass. An aqueous liquid can be used. Examples of the aqueous liquid include water, a mixture of water and another solvent such as alcohol, and water is preferable. As water, ion-exchanged water is preferably used, and it is preferable not to add acid or alkali. By not adding an acid or an alkali, it is possible to suppress the formation of a high-boiling organic compound component.
（加水分解工程）
本発明のフルフラール組成物の製造方法における加水分解工程は、バイオマスの水性懸濁液を加水分解塔に供給し、加圧・加熱条件下で加水分解処理して加水分解処理懸濁液を得ると共に、フルフラールを含む加水分解処理液を得る工程であり、加水分解塔内の懸濁液を固液分離して加水分解処理液を回収すると共に、加水分解塔内の温度と圧力を維持しながら、加水分解塔内の気相部分からガスを排出することを特徴とする。(Hydrolysis step)
In the hydrolysis step in the method for producing a furfural composition of the present invention, an aqueous suspension of biomass is supplied to a hydrolysis tower and hydrolyzed under pressure and heating conditions to obtain a hydrolyzed suspension. , A step of obtaining a hydrolyzed liquid containing furfural, solid-liquid separation of the suspension in the hydrolytic tower to recover the hydrolyzed liquid, while maintaining the temperature and pressure in the hydrolytic tower, The gas is discharged from the gas phase portion in the hydrolysis tower.
加水分解工程における加水分解処理は、バッチ式加水分解処理であっても、連続式加水分解処理であってもよい。
加水分解処理は、加水分解処理の一時的な停止を必要とせずに、効率的に加水分解処理ができる点から、連続式加水分解処理であることが好ましい。The hydrolysis treatment in the hydrolysis step may be a batch hydrolysis treatment or a continuous hydrolysis treatment.
The hydrolysis treatment is preferably a continuous hydrolysis treatment from the viewpoint that the hydrolysis treatment can be efficiently performed without requiring a temporary stop of the hydrolysis treatment.
本発明のフルフラールの製造方法の連続式加水分解処理を含む加水分解工程の一態様を図１に従って説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 One embodiment of the hydrolysis step including the continuous hydrolysis treatment of the production method of furfural of the present invention will be described with reference to FIG. 1, but the present invention is not limited to this.
図１に示す加水分解塔１は、バイオマスの水性懸濁液を供給する原料供給ライン２１が接続された原料供給口１１と、加水分解処理されたバイオマスを含有する加水分解処理懸濁液を排出する懸濁液排出ライン２２が接続された懸濁液排出口１２と、フルフラールを含む加水分解処理液を回収する処理液回収ライン２３が接続された処理液回収口１３と、処理液回収口１３に設けられた固液分離装置４３と、ガスを排出するガス排出ライン２４が接続されたガス排出口１４と、蒸気を導入する蒸気導入ライン２５が接続された蒸気導入口１５とを有する。
A hydrolysis tower 1 shown in FIG. 1 discharges a raw
原料供給口１１は、加水分解塔１の塔頂部又は塔頂部近傍に設けられている。
The raw
懸濁液排出口１２は、加水分解塔１の下端部又は下端部近傍に設けられている。
The
処理液回収口１３は、原料供給口１１よりも下側、かつ、懸濁液排出口１２よりも上側であって、加水分解工程において、加水分解塔１内の懸濁液相部分６０となる部分に開口するように設けられている。処理液回収口１３は、所望の処理液回収時間となるような位置に設けられることが好ましい。ここで、処理液回収時間とは、バイオマスの水性懸濁液が原料供給口１１から供給されてから、加水分解処理液が処理液回収口１３から回収されるまでの時間を言う。
The treatment
ガス排出口１４は、加水分解塔１の塔頂部又は塔頂部近傍であって、加水分解工程において、加水分解塔１内の気相部分５０となる部分に開口するように設けられている。ガス排出口１４は、原料供給口１１から供給されるバイオマスの水性懸濁液が直接触れない部分に設けられている。
The
蒸気導入口１５は、加水分解塔１の塔頂部又は塔頂部近傍であって、加水分解工程において、加水分解塔１内の気相部分５０となる部分に開口するように設けられている。蒸気導入口１５は、ガス排出口１４からできるだけ離間した位置に設けられている。
The
フルフラールを含む加水分解処理液の回収のための、加水分解塔１内の懸濁液の固液分離に用いる固液分離装置４３は、加水分解処理されたバイオマスの固形分を通過させずに、液体を通過させる機能を有していれば特に制限されないが、例えば、メッシュ（網目）が１０μｍ以上５ｃｍ以下の範囲のストレーナーやフィルターが採用される。目詰まりを回避し、加水分解処理液への加水分解されたバイオマスの固形分の混入を抑制するため、４０μｍ以上５００μｍ以下のメッシュを有するストレーナー又はフィルターが好適に用いられる。
The solid-
原料供給ライン２１には弁３１が、懸濁液排出ライン２２には弁３２が、処理液回収ライン２３には弁３３が、ガス排出ライン２４には弁３４が、蒸気導入ライン２５には弁３５がそれぞれ設けられている。
The raw
弁３１から３３は流量調節弁であり、原料供給口１１から加水分解塔１に供給されたバイオマスの水性懸濁液が所定の時間加水分解された後に、懸濁液排出口１２から加水分解処理懸濁液が排出され、処理液回収口１３から加水分解処理液が回収されるよう、適宜流量が調整されるようになっている。
弁３４は調圧弁であり、加水分解塔１内の圧力を一定に保ちつつ、ガス排出口１４からガスを排出できるようになっている。
The
弁３５は調節弁であり、加水分解塔１内の温度を一定に保つように、蒸気導入口１５から蒸気を適宜導入できるようになっている。
The
加水分解塔は、バッチ式加水分解塔であっても、連続式加水分解塔であってもよい。
また、加水分解塔は、加圧・加熱条件下で加水分解を行うことのできるものであればよく、形状は制限されない。The hydrolysis tower may be a batch hydrolysis tower or a continuous hydrolysis tower.
Moreover, the hydrolysis tower should just be a thing which can hydrolyze on pressurization and heating conditions, and a shape is not restrict | limited.
図１の加水分解塔を用いた連続式加水分解処理を含む加水分解工程では、加圧・加熱条件とした加水分解塔１に、バイオマスの水性懸濁液を原料供給口１１から連続的に供給し、バイオマスの水性懸濁液を加水分解塔１内で下方に移動させつつ加水分解処理する。加水分解処理されたバイオマスの水性懸濁液は、加水分解処理懸濁液として、懸濁液排出口１２から連続的に排出される。また、加水分解塔１内の懸濁液（加水分解処理中のバイオマスの水性懸濁液）の一部は、固液分離装置４３により固液分離され、加水分解処理液として処理液回収口１３から連続的に回収される。加水分解処理液にはフルフラールが含まれる。
In a hydrolysis process including a continuous hydrolysis process using the hydrolysis tower of FIG. 1, an aqueous biomass suspension is continuously supplied from a raw
また、加水分解塔１内の気相部分５０からは、ガス排出口１４を通じてガスが排出される。
加水分解塔内の気相部分からガスを排出することにより、得られるフルフラール組成物への低沸点アルデヒド成分及び低沸点有機化合物成分の混入を抑制することができる。Further, gas is discharged from the
By discharging the gas from the gas phase portion in the hydrolysis tower, mixing of the low-boiling aldehyde component and the low-boiling organic compound component into the resulting furfural composition can be suppressed.
加水分解工程におけるガスの排出は、連続的に行われてもよいし、断続的に行われてもよい。加水分解塔内の加圧・加熱条件を制御しやすい点から、連続的にガスの排出を行うことが好ましい。 The gas discharge in the hydrolysis step may be performed continuously or intermittently. It is preferable to continuously discharge gas from the viewpoint of easy control of the pressurization and heating conditions in the hydrolysis tower.
図１の加水分解塔を用いた加水分解工程では、加水分解塔１内の気相部分５０から、蒸気導入口１５を通じて蒸気が導入される。
加水分解塔内の気相部分から蒸気を導入することにより、加水分解塔内の加圧・加熱条件を調整でき、加水分解塔内の温度と圧力を維持しやすい。そのため、安定的なバイオマスの加水分解処理を行うことができ、一定の品質のフルフラール組成物を製造することができる。In the hydrolysis step using the hydrolysis tower of FIG. 1, steam is introduced from the
By introducing steam from the gas phase portion in the hydrolysis tower, the pressure and heating conditions in the hydrolysis tower can be adjusted, and the temperature and pressure in the hydrolysis tower can be easily maintained. Therefore, a stable hydrolysis treatment of biomass can be performed and a furfural composition with a certain quality can be manufactured.
加水分解塔１内の温度と圧力の維持は、加水分解塔１に蒸気導入口１５から導入される蒸気の量を調整することにより行うことができる。
加水分解工程における蒸気の導入は、連続的に行われてもよいし、断続的に行われてもよい。加水分解塔内の温度と圧力とをモニターし、一方または両方が設定範囲未満に低下しそうなときに蒸気を導入するようにしてもよい。The temperature and pressure in the hydrolysis tower 1 can be maintained by adjusting the amount of steam introduced into the hydrolysis tower 1 from the
The introduction of steam in the hydrolysis step may be performed continuously or intermittently. The temperature and pressure in the hydrolysis tower may be monitored and steam may be introduced when one or both are likely to drop below a set range.
加水分解塔１に蒸気導入口１５から導入される蒸気としては水蒸気が好ましい。
Steam is preferably used as the steam introduced from the
加水分解処理は加圧・加熱下における水処理、酸処理、アルカリ処理等の方法を用いて行うことができるが、生成するフルフラールを効率的に回収するためには、加圧・加熱下における水、又は酸水溶液を用いた加水分解処理であることが好ましい。酸水溶液を用いる場合に使用しうる酸としては特に制限されないが、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸、酢酸を用いることができる。
高沸点有機化合物成分の生成を抑制することができ、得られるフルフラール組成物への高沸点有機化合物成分の含有を抑制できる点で、加水分解処理は、加圧・加熱下における水を用いた加水分解処理、特に酸及びアルカリを含まない水による加水分解処理であることがより好ましい。Hydrolysis treatment can be performed using methods such as water treatment under pressure and heating, acid treatment, and alkali treatment. In order to efficiently recover the generated furfural, water under pressure and heating is used. Or a hydrolysis treatment using an acid aqueous solution. Although it does not restrict | limit especially as an acid which can be used when using acid aqueous solution, A sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, and an acetic acid can be used.
The hydrolysis treatment can be carried out by using water under pressure and heating in that the generation of the high-boiling organic compound component can be suppressed and the content of the high-boiling organic compound component in the resulting furfural composition can be suppressed. A decomposition treatment, particularly a hydrolysis treatment with water containing no acid or alkali, is more preferable.
加水分解処理の温度と圧力は、バイオマスの加水分解が進行し、かつ生成した加水分解生成物が加水分解塔内の懸濁液に溶存できるように設定する。
具体的には、加水分解処理は、１２０℃以上２５０℃以下で行うことができ、１４０℃以上２３０℃以下が好ましく、１５０℃以上２００℃以下がより好ましい。また、加水分解処理は、０．３５ＭＰａ以上２．８ＭＰａ以下で行うことができ、０．５ＭＰａ以上２．５ＭＰａ以下が好ましく、１．０ＭＰａ以上２．０ＭＰａ以下がより好ましい。
加水分解処理が、１２０℃以上２５０℃以下であれば、バイオマスからのフルフラールの生産が効率的に進行する。また、加水分解処理が、０．３５ＭＰａ以上２．８ＭＰａ以下であれば、バイオマスからのフルフラールの生産が効率的に進行する。The temperature and pressure of the hydrolysis treatment are set so that hydrolysis of biomass proceeds and the generated hydrolysis product can be dissolved in the suspension in the hydrolysis tower.
Specifically, the hydrolysis treatment can be performed at 120 to 250 ° C., preferably 140 to 230 ° C., more preferably 150 to 200 ° C. Moreover, a hydrolysis process can be performed at 0.35 MPa or more and 2.8 MPa or less, 0.5 MPa or more and 2.5 MPa or less are preferable, and 1.0 MPa or more and 2.0 MPa or less are more preferable.
If a hydrolysis process is 120 degreeC or more and 250 degrees C or less, the production of furfural from biomass will advance efficiently. Moreover, if a hydrolysis process is 0.35 Mpa or more and 2.8 Mpa or less, the production of furfural from biomass will advance efficiently.
処理液回収時間は、バイオマスの種類や加水分解処理における温度及び圧力条件によって異なるが、０．５から３００分間の範囲で適宜選択することができ、１５から２４０分間が好ましく、３０から１８０分間がより好ましく、６０から１２０分間が更に好ましい。
処理液回収時間が前記下限値以上であれば、バイオマスが充分に加水分解され、効率的にフルフラールを回収することができる。処理液回収時間が前記上限値以下であれば、バイオマスの加水分解により生成したフルフラールの分解や縮合を抑制することができる。
ここで、処理液回収時間とは、バイオマスの水性懸濁液が原料供給口１１から供給されてから、加水分解処理懸濁液が処理液回収口１３から回収されるまでの時間を言う。
処理液回収時間は、加水分解塔内の懸濁液相部分の液面からの処理液回収口までの距離を変更することにより調整することができる。The treatment liquid recovery time varies depending on the type of biomass and the temperature and pressure conditions in the hydrolysis treatment, but can be appropriately selected in the range of 0.5 to 300 minutes, preferably 15 to 240 minutes, and preferably 30 to 180 minutes. More preferred is 60 to 120 minutes.
When the treatment liquid recovery time is equal to or longer than the lower limit, the biomass is sufficiently hydrolyzed and furfural can be recovered efficiently. If processing liquid collection | recovery time is below the said upper limit, decomposition | disassembly and condensation of the furfural produced | generated by hydrolysis of biomass can be suppressed.
Here, the processing liquid recovery time refers to the time from when the aqueous biomass suspension is supplied from the raw
The treatment liquid recovery time can be adjusted by changing the distance from the liquid surface of the suspension phase portion in the hydrolysis tower to the treatment liquid recovery port.
連続式加水分解処理においては、懸濁液排出時間は、バイオマスの種類や加水分解処理における温度及び圧力条件によって異なるが、１分間以上６００分間以下の範囲で適宜選択することができ、３０分間以上３６０分間以下が好ましく、６０分間以上２４０分間以下がより好ましく、９０分間以上２１０分間以下が更に好ましい。ここで、懸濁液排出時間とは、バイオマスの水性懸濁液が原料供給口１１から供給されてから、加水分解処理懸濁液が懸濁液排出口１２から回収されるまでの時間を言う。
懸濁液排出時間が前記範囲にあれば、加水分解懸濁液に含まれる加水分解されたバイオマスの固形分をパルプの製造原料として用いることができる。
懸濁液排出時間は、加水分解塔内の懸濁液相部分の液面からの懸濁液排出口までの距離を変更することにより調整することができる。In the continuous hydrolysis treatment, the suspension discharge time varies depending on the type of biomass and the temperature and pressure conditions in the hydrolysis treatment, but can be appropriately selected within a range of 1 minute to 600 minutes, and 30 minutes or more. It is preferably 360 minutes or less, more preferably 60 minutes or more and 240 minutes or less, and still more preferably 90 minutes or more and 210 minutes or less. Here, the suspension discharge time refers to the time from when the aqueous biomass suspension is supplied from the raw
If the suspension discharge time is within the above range, the solid content of hydrolyzed biomass contained in the hydrolysis suspension can be used as a raw material for producing pulp.
The suspension discharge time can be adjusted by changing the distance from the liquid surface of the suspension phase portion in the hydrolysis tower to the suspension discharge port.
処理液回収時間と懸濁液排出時間との比（処理液回収時間／懸濁液排出時間）は、１／１．１〜１／４が好ましく、１／１．２〜１／３がより好ましく、１／１．５〜１／３が更に好ましい。
処理液回収時間と懸濁液排出時間との比が、１／１．１〜１／４であれば、バイオマスからのフルフラールの生産が効率的に進行する。
なお、バッチ式加水分解処理においては、処理液回収時間と懸濁液排出時間は同じになる。The ratio of the treatment liquid recovery time to the suspension discharge time (treatment liquid recovery time / suspension discharge time) is preferably 1 / 1.1-1 / 4, more preferably 1 / 1.2 to 1/3. 1 / 1.5 to 1/3 is more preferable.
When the ratio of the treatment liquid recovery time and the suspension discharge time is 1 / 1.1-1 / 4, the production of furfural from biomass proceeds efficiently.
In batch hydrolysis, the treatment liquid recovery time and the suspension discharge time are the same.
加水分解塔内の温度と圧力の維持が容易となる点から、加水分解塔内の気相部分と懸濁液相部分との体積比は、１：１〜１：５０が好ましく、１：１．１〜１：１５がより好ましく、１：１．２〜１：１０が更に好ましい。 From the viewpoint that the temperature and pressure in the hydrolysis tower can be easily maintained, the volume ratio of the gas phase portion and the suspension phase portion in the hydrolysis tower is preferably 1: 1 to 1:50, and 1: 1. 1 to 1:15 is more preferable, and 1: 1.2 to 1:10 is even more preferable.
加水分解塔内の温度と圧力は、加水分解塔への蒸気の導入によらず、例えば、加水分解塔全体をジャケット式としてジャケット部を蒸気や電気を用いて加熱して維持してもよい。
加水分解塔内の温度と圧力の維持は、加水分解塔に蒸気を導入することにより行うことが好ましく、導入した蒸気が凝集、ドレン化しにくい点から、加水分解塔内の気相部分に蒸気を導入することがより好ましい。
なお、加水分解塔内の圧力のみを上昇させるために、空気を加水分解塔内に導入してもよい。加水分解塔内に導入する空気は圧縮されていてもよい。The temperature and pressure in the hydrolysis tower may be maintained regardless of the introduction of steam into the hydrolysis tower, for example, by heating the jacket section with steam or electricity using the entire hydrolysis tower as a jacket type.
It is preferable to maintain the temperature and pressure in the hydrolysis tower by introducing steam into the hydrolysis tower. From the viewpoint that the introduced steam is difficult to aggregate and drain, steam is introduced into the gas phase part in the hydrolysis tower. It is more preferable to introduce.
In order to raise only the pressure in the hydrolysis tower, air may be introduced into the hydrolysis tower. The air introduced into the hydrolysis tower may be compressed.
加水分解工程における加水分解処理が連続式加水分解処理である場合には、洗浄液を加水分解処理懸濁液と接触させて、加水分解処理懸濁液を向流洗浄してもよい。 When the hydrolysis treatment in the hydrolysis step is a continuous hydrolysis treatment, the washing suspension may be brought into contact with the hydrolysis treatment suspension, and the hydrolysis treatment suspension may be washed counter-currently.
向流洗浄を行う場合は、図１の加水分解塔１の懸濁液排出口１２付近に洗浄液供給口を設け、この洗浄液供給口から洗浄液を供給して、処理液回収口１３から懸濁液排出口１２に向かう加水分解処理懸濁液と向流接触させることにより行うことができる。
When performing countercurrent cleaning, a cleaning liquid supply port is provided in the vicinity of the
洗浄液は、加水分解塔に連続的に供給してもよいし、断続的に供給してもよい。
洗浄液としては、水、酸水溶液を挙げることができるが、加水分解処理液の化学的性質に悪影響を及ぼさない水溶液であれば、特に制限なく用いることができる。洗浄液としては、水が好ましく、イオン交換水がより好ましい。The cleaning liquid may be supplied continuously to the hydrolysis tower or may be supplied intermittently.
Examples of the cleaning liquid include water and an acid aqueous solution, and any aqueous solution that does not adversely affect the chemical properties of the hydrolysis treatment liquid can be used without particular limitation. As the cleaning liquid, water is preferable, and ion-exchanged water is more preferable.
加水分解処理懸濁液の向流洗浄を行うことにより、加水分解処理懸濁液に残存する、フルフラールを含む水溶性の加水分解生成物を洗浄液中に移行させて、加水分解処理液として回収することができる。そのため、フルフラールの回収効率を向上させることができる。 By performing countercurrent washing of the hydrolyzed suspension, the water-soluble hydrolyzed product containing furfural remaining in the hydrolyzed suspension is transferred into the washing solution and recovered as a hydrolyzed solution. be able to. Therefore, the furfural collection efficiency can be improved.
なお、排出された加水分解処理懸濁液に含まれる、加水分解処理されたバイオマスからなる固形分は、バイオマス由来の有用成分の製造原料として利用することができる。加水分解処理懸濁液は、例えば、さらなる蒸解工程を経てパルプの製造原料として用いることができる。
したがって、本発明のフルフラールの製造方法は、溶解パルプの製造工程におけるクラフト蒸解の前工程である、前加水分解工程としても有用である。In addition, the solid content which consists of the biomass by which the hydrolysis process was contained contained in the discharged | emitted hydrolysis process suspension can be utilized as a manufacturing raw material of a useful component derived from biomass. The hydrolyzed suspension can be used, for example, as a raw material for producing pulp through a further cooking step.
Therefore, the manufacturing method of the furfural of this invention is useful also as a pre-hydrolysis process which is a pre-process of kraft cooking in the manufacturing process of a dissolving pulp.
また、加水分解処理がバッチ式加水分解処理の場合には、バイオマスの水性懸濁液を加水分解塔に供給し、加水分解塔内の温度と圧力を維持しながら、加水分解塔内の気相部分からガスを排出して加水分解処理が行われる。この際、加水分解処理の後、運転を一度停止して、フルフラールを含む加水分解処理液を分離して回収する。 When the hydrolysis treatment is a batch hydrolysis treatment, an aqueous suspension of biomass is supplied to the hydrolysis tower, and the temperature and pressure in the hydrolysis tower are maintained, while the gas phase in the hydrolysis tower is maintained. The gas is discharged from the portion and the hydrolysis treatment is performed. Under the present circumstances, after a hydrolysis process, a driving | operation is stopped once and the hydrolysis process liquid containing a furfural is isolate | separated and collect | recovered.
（フラッシュ液取得工程）
本発明のフルフラール組成物の製造方法は、フラッシュ液取得工程を含んでもよい。
フラッシュ液取得工程は、加水分解工程により得られた加水分解処理液を単蒸留してフルフラールを含む蒸気を得、この蒸気を冷却してフルフラールを含有するフラッシュ液を得る工程である。(Flash liquid acquisition process)
The manufacturing method of the furfural composition of this invention may also include a flash liquid acquisition process.
The flash liquid acquisition step is a step of performing simple distillation of the hydrolysis treatment liquid obtained in the hydrolysis step to obtain a vapor containing furfural, and cooling the vapor to obtain a flash liquid containing furfural.
単蒸留は、公知の方法を採用することができる。得られた蒸気の冷却は、公知の方法を採用することができる。 Simple distillation can employ a known method. A known method can be adopted to cool the obtained steam.
本発明のフルフラール組成物の製造方法がフラッシュ液取得工程を含むことにより、加水分解塔から固液分離された加水分解処理液に混入した、加水分解処理されたバイオマスの固形分を除去することができる。 When the method for producing a furfural composition of the present invention includes a flash liquid acquisition step, the solid content of the hydrolyzed biomass mixed in the hydrolyzed liquid separated from the hydrolyzing tower can be removed. it can.
フラッシュ液取得工程において、加水分解工程により得られた加水分解処理液を単蒸留する前に、加水分解工程により得られた加水分解処理液は加圧加熱処理されてもよい。
フラッシュ液取得工程が、加水分解工程により得られた加水分解処理液の加圧加熱処理を含むことにより、加水分解処理液中のフルフラール以外の水溶性の加水分解生成物の一部をフルフラールに変換することができる。In the flash solution acquisition step, the hydrolysis treatment solution obtained in the hydrolysis step may be subjected to pressure and heat treatment before simple distillation of the hydrolysis treatment solution obtained in the hydrolysis step.
Since the flash liquid acquisition process includes pressure heating treatment of the hydrolyzed liquid obtained in the hydrolyzing process, part of the water-soluble hydrolysis product other than furfural in the hydrolyzed liquid is converted to furfural. can do.
加圧加熱処理の加熱温度は、１２０℃以上２５０℃以下が適用でき、１４０℃以上２３０℃以下が好ましく、１５０℃以上２００℃以下がより好ましい。
加圧加熱処理の圧力は、０．３５ＭＰａ以上２．８ＭＰａ以下が適用でき、０．５ＭＰａ以上２．５ＭＰａ以下が好ましく、１．０ＭＰａ以上２．０ＭＰａ以下がより好ましい。
加圧加熱処理時間は、加圧加熱処理における温度及び圧力条件によって異なるが、０．５分間以上３００分間以下の範囲で適宜選択することができ、３０分間以上２７０分間以下が好ましく、６０分間以上２４０分間以下がより好ましく、９０分間以上２１０分間以下が更に好ましい。The heating temperature of the pressure heat treatment can be 120 ° C. or higher and 250 ° C. or lower, preferably 140 ° C. or higher and 230 ° C. or lower, more preferably 150 ° C. or higher and 200 ° C. or lower.
The pressure of the pressure heat treatment can be applied from 0.35 MPa to 2.8 MPa, preferably from 0.5 MPa to 2.5 MPa, more preferably from 1.0 MPa to 2.0 MPa.
The pressure heat treatment time varies depending on the temperature and pressure conditions in the pressure heat treatment, but can be appropriately selected in the range of 0.5 minutes to 300 minutes, preferably 30 minutes to 270 minutes, preferably 60 minutes or more. 240 minutes or less is more preferable, and 90 minutes or more and 210 minutes or less is still more preferable.
（フルフラール精製工程）
本発明のフルフラール組成物の製造方法は、フルフラール精製工程を含んでもよい。
フルフラール精製工程は、加水分解工程により得られた加水分解処理液、又はフラッシュ液取得工程により得られたフラッシュ液を、フラッシュ液取得工程以外の精製により、フルフラール組成物を得る工程である。(Furfural purification process)
The production method of the furfural composition of the present invention may include a furfural purification step.
The furfural purification step is a step of obtaining a furfural composition by purifying the hydrolyzed liquid obtained by the hydrolysis step or the flash solution obtained by the flash solution obtaining step by purification other than the flash solution obtaining step.
加水分解工程により得られた加水分解処理液、又はフラッシュ液取得工程により得られたフラッシュ液は、これらに含まれるフルフラールを分離するため、精製される。
フルフラールの分離精製は、公知の方法、あるいは公知の方法を組み合わせて行うことができ、例えば、有機溶媒による抽出、蒸留、又はこれらの操作の組み合わせにより行うことができる。フルフラールの抽出に用いられる有機溶媒としては、酢酸エチル、ヘキサン、クロロホルム等が挙げられる。The hydrolysis treatment liquid obtained by the hydrolysis process or the flash liquid obtained by the flash liquid acquisition process is purified in order to separate the furfural contained therein.
Separation and purification of furfural can be performed by a known method or a combination of known methods, for example, extraction by an organic solvent, distillation, or a combination of these operations. Examples of the organic solvent used for the extraction of furfural include ethyl acetate, hexane, and chloroform.
不要な廃溶媒を生じさせない点、及び精製効率が高い点から、フルフラール精製工程は、加水分解工程により得られた加水分解処理液、又はフラッシュ液取得工程により得られたフラッシュ液を蒸留精製して、フルフラール組成物を得る工程であることが好ましい。 From the point of not generating unnecessary waste solvent and high purification efficiency, the furfural purification step is a distillation treatment of the hydrolyzed liquid obtained by the hydrolysis step or the flash solution obtained by the flash liquid acquisition step. The step of obtaining a furfural composition is preferred.
フルフラール精製工程における蒸留精製は、公知の種々の方法を採用することができ、特に制限されない。蒸留は、バッチ式、連続式のいずれでもよいが、工業的には連続式で行うことが好ましい。蒸留は減圧下で行ってもよい。
また、蒸留装置についても特に制限されず、棚段式蒸留塔、棚段式減圧蒸留塔、充填式蒸留塔、充填式減圧蒸留塔、等を用いることができる。Distillation purification in the furfural purification step can employ various known methods and is not particularly limited. The distillation may be either a batch type or a continuous type, but it is preferably industrially carried out in a continuous type. Distillation may be performed under reduced pressure.
Further, the distillation apparatus is not particularly limited, and a plate-type distillation column, a plate-type vacuum distillation column, a packed distillation column, a packed vacuum distillation column, and the like can be used.
蒸留の条件も特に制限されないが、例えば滞留時間が０．５時間以上２０時間以下、蒸留温度が５０℃以上１００℃以下となるように設定し、減圧下で行われるのが好ましい。 The conditions for distillation are not particularly limited, but for example, it is preferable that the residence time is set to 0.5 to 20 hours and the distillation temperature is set to 50 to 100 ° C. and the reaction is performed under reduced pressure.
蒸留によるフルフラールの分離精製の一態様としては、フルフラールを含む蒸留精製対象液を初留塔と脱水塔とを含む複数の蒸留塔を用いて精製する。初留塔としては、例えば３５から４５段の棚段式蒸留塔を用いることができ、脱水塔としては、例えば１５から２５段の棚段式減圧蒸留塔を用いることができる。
フルフラールを含む蒸留精製対象液をフィードした初留塔では、塔底部に水蒸気（好ましくは０．１ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下）を導入して加熱し、塔頂部から低沸点成分、塔底部から高沸点成分を除去し、塔中段からフルフラール組成物を含む溶液を回収し、上層（主に水を含有する。）と下層（主にフルフラール組成物を含有する。）に分離し、下層を脱水塔へフィードする。脱水塔では、減圧しながら（好ましくは４０Ｔｏｒｒ以上８０Ｔｏｒｒ以下）、塔底部を加熱し、塔頂部から水を除去することにより塔底部からフルフラール組成物が得られる。
前記フルフラール組成物の各成分の含有量をガスクロマトグラフィーにより決定することができる。各成分の含有量が本発明の範囲外である場合には、更に上記精製方法を繰り返すことにより、本発明のフルフラール組成物を得ることができる。As one mode of separation and purification of furfural by distillation, a distillation purification target liquid containing furfural is purified using a plurality of distillation columns including a first distillation column and a dehydration column. As the first distillation column, for example, a 35 to 45-stage plate distillation tower can be used, and as the dehydration tower, for example, a 15 to 25-stage plate-type vacuum distillation tower can be used.
In the first distillation column fed with the liquid to be purified for distillation containing furfural, steam (preferably 0.1 MPa or more and 0.5 MPa or less) is introduced into the column bottom and heated, and the low boiling point component is introduced from the column top and the high boiling point is obtained from the column bottom. Remove the components, collect the solution containing the furfural composition from the middle column of the tower, separate it into an upper layer (mainly containing water) and a lower layer (mainly containing the furfural composition), and lower layer into the dehydration tower Feed. In the dehydration tower, the furfural composition is obtained from the tower bottom by heating the tower bottom and removing water from the tower top while reducing the pressure (preferably 40 Torr to 80 Torr).
The content of each component of the furfural composition can be determined by gas chromatography. When the content of each component is outside the scope of the present invention, the furfural composition of the present invention can be obtained by repeating the purification method.
以下、実施例及び比較例を用いて本発明を詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の記載によって限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail using an Example and a comparative example, this invention is not limited by the following description, unless the summary is exceeded.
［フルフラール組成物中の成分の定量］
フルフラール組成物中の成分の定量は、下記の条件下で行った。
（ヘッドスペース部）
本体：ＨＳＳ７６９４（アジレント・テクノロジー株式会社製）、オーブン温度：８０℃、ループ温度：９０℃、ガスクロマトグラフ部連結部温度：１５０℃、ループ充填時間：０．２分、ループ平衡時間：０．０５分、サンプル注入時間：０．５分、容器平衡時間：２０分、容器加圧時間：０．２分。
（ガスクロマトグラフ部）
本体：ＧＣ６８９０（アジレント・テクノロジー株式会社製）、カラム：ＤＢ−１（アジレント・テクノロジー株式会社製、長さ：６０ｍ、内径：０．２５ｍｍ、膜厚：１．０μｍ）、カラム温度：４０℃で１０分間保持し、昇温速度１０℃／分で２６０℃まで昇温し、２６０℃で５分間保持、キャリアーガス：ヘリウム、注入口温度：２００℃、注入モード：Ｓｐｌｉｔ（１：２０）、カラムガス流量：１．０ｍＬ／分。
（マススペクトル部）
本体：ＭＳＤ５９７３Ｎ（アジレント・テクノロジー株式会社製）、マススペクトル部連結部温度：２８０℃、イオン化法：電子イオン化（ＥＩ）法、検出モード：スキャンモード（ｍ／ｚ １０から５００）。[Quantification of components in furfural composition]
The components in the furfural composition were quantified under the following conditions.
(Head space part)
Main body: HSS7694 (manufactured by Agilent Technologies), oven temperature: 80 ° C, loop temperature: 90 ° C, gas chromatograph connection temperature: 150 ° C, loop filling time: 0.2 minutes, loop equilibration time: 0.05 Minutes, sample injection time: 0.5 minutes, container equilibration time: 20 minutes, container pressurization time: 0.2 minutes.
(Gas chromatograph part)
Main body: GC6890 (manufactured by Agilent Technologies), column: DB-1 (manufactured by Agilent Technologies, length: 60 m, inner diameter: 0.25 mm, film thickness: 1.0 μm), column temperature: 40 ° C. Hold for 10 minutes, heat up to 260 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min, hold at 260 ° C. for 5 minutes, carrier gas: helium, inlet temperature: 200 ° C., injection mode: Split (1:20), column gas Flow rate: 1.0 mL / min.
(Mass spectrum part)
Main body: MSD5973N (manufactured by Agilent Technologies), mass spectrum part connection temperature: 280 ° C., ionization method: electron ionization (EI) method, detection mode: scan mode (m / z 10 to 500).
［フルフラール組成物の香りの評価］
フルフラール組成物の香りは官能試験によって評価した。香りが良好であるものを「Ａ」、やや悪いものを「Ｂ」、悪いものを「Ｃ」とし、パネル５名による最頻値を採用した。[Evaluation of fragrance of furfural composition]
The fragrance of the furfural composition was evaluated by a sensory test. “A” indicates that the fragrance is good, “B” indicates that the fragrance is slightly bad, and “C” indicates that the fragrance is bad.
［フルフラール組成物の蒸留試験］
ＪＩＳ Ｋ ２２５４「石油製品−蒸留試験方法」に記載の常圧法蒸留試験方法に準じて、初留点と終点を測定した。得られた初留点と終点との差から、蒸留範囲を求めた。[Distillation test of furfural composition]
The initial boiling point and end point were measured according to the atmospheric pressure distillation test method described in JIS K 2254 "Petroleum products-Distillation test method". The distillation range was determined from the difference between the initial boiling point and the end point obtained.
［実施例１］
ユーカリ・ペリータのバイオマス原料（厚さ：約１０ｍｍ、大きさ：約５０ｍｍ）に、バイオマス原料１ｋｇ（乾燥質量）に対して水４ｋｇの比率で水を添加し、バイオマスの水性懸濁液を得た。
加水分解塔の頂部（頂部の加水分解塔内部は気相である。）の原料供給口から、得られたバイオマスの水性懸濁液をバイオマス乾燥質量として３０ｔ／時間で連続的に供給した。加水分解塔内を温度：１６０℃、圧力：１ＭＰａの加水分解処理条件とし、バイオマス原料を加水分解処理した。その際、加水分解塔の頂部のガス排出口から気相のガスを、前記圧力を一定に維持するように連続的に排出しつつ、上記加水分解処理温度を維持するように、加水分解塔の頂部の蒸気導入口から蒸気を連続的に導入した。
バイオマスが加水分解処理された加水分解処理懸濁液は、加水分解塔の底部（底部の加水分解塔内部は懸濁液相である。）の懸濁液排出口からバイオマス乾燥重量として２４ｔ／時間で連続的に排出した。なお、加水分解処理対象物は、原料供給口から懸濁液排出口まで３時間の滞留時間で移動させた。
また、処理液回収口（処理液回収時間１．５時間の位置）からは、固液分離装置を通して加水分解処理懸濁液の液体部分である加水分解処理液を６ｔ／時間で連続的に分離して回収した。
得られた加水分解処理液の４．５ｍ３を、容量６ｍ３の加圧加熱処理装置に供給し、温度：１８０℃、圧力：１ＭＰａの加圧加熱条件下で、１２０分間、加圧加熱処理した。
加圧加熱処理後、加圧加熱処理装置に設置されたフラッシュ弁からフルフラールを含む蒸気を集め、集めた蒸気を冷却してフルフラールを含む水溶液であるフラッシュ液を得た。
さらにフラッシュ液を蒸留精製して、フルフラール組成物を得た。
得られたフルフラール組成物のフルフラール含量は、９８．５質量％以上であった。[Example 1]
Water was added to a biomass raw material of Eucalyptus Perita (thickness: about 10 mm, size: about 50 mm) at a ratio of 4 kg of water to 1 kg of biomass raw material (dry mass) to obtain an aqueous suspension of biomass. .
From the raw material supply port at the top of the hydrolysis tower (the inside of the hydrolysis tower at the top is in the gas phase), the obtained aqueous suspension of biomass was continuously supplied as a biomass dry mass at 30 t / hour. The biomass raw material was hydrolyzed under the hydrolysis treatment conditions of temperature: 160 ° C. and pressure: 1 MPa in the hydrolysis tower. At that time, the gas in the gas phase is continuously discharged from the gas outlet at the top of the hydrolysis tower so as to maintain the pressure constant, while maintaining the hydrolysis treatment temperature. Steam was continuously introduced from the top steam inlet.
The hydrolyzed suspension obtained by hydrolyzing biomass is 24 t / hour as a dry weight of biomass from a suspension outlet at the bottom of the hydrolysis tower (the inside of the hydrolysis tower at the bottom is a suspension phase). Were discharged continuously. The object to be hydrolyzed was moved from the raw material supply port to the suspension discharge port with a residence time of 3 hours.
Further, from the treatment liquid recovery port (position where the treatment liquid collection time is 1.5 hours), the hydrolysis treatment liquid, which is the liquid part of the hydrolysis treatment suspension, is continuously separated at 6 t / hour through the solid-liquid separator. And recovered.
4.5 m 3 of the obtained hydrolysis treatment liquid is supplied to a pressure heat treatment apparatus having a capacity of 6 m 3 , and pressure heat treatment is performed for 120 minutes under a pressure heat treatment condition of temperature: 180 ° C. and pressure: 1 MPa. did.
After the pressure heat treatment, steam containing furfural was collected from a flash valve installed in the pressure heat treatment apparatus, and the collected steam was cooled to obtain a flash solution that is an aqueous solution containing furfural.
Further, the flash solution was purified by distillation to obtain a furfural composition.
The furfural content of the obtained furfural composition was 98.5% by mass or more.
［比較例１］
ユーカリ・ペリータのバイオマス原料（厚さ：約１０ｍｍ、大きさ：約５０ｍｍ）の４００ｇ（乾燥質量）を、０．５質量％の硫酸水溶液に一晩浸漬し、硫酸水溶液を篩（１００メッシュ）で除去し、バッチ式蒸解釜（株式会社東洋高圧製）に供給した。電気炉で蒸解釜内温１８０℃まで加熱し、蒸解釜下部から１．８５ＭＰａの蒸気を導入するとともに、蒸解釜上部に設置されたフラッシュ弁からフルフラールを含む蒸気を集め、集めた蒸気を冷却してフルフラールを含む水溶液であるフラッシュ液を得た。
フラッシュ液を蒸留精製して、フルフラール組成物を得た。[Comparative Example 1]
400 g (dry mass) of the Eucalyptus Perita biomass raw material (thickness: about 10 mm, size: about 50 mm) is immersed in a 0.5 mass% sulfuric acid aqueous solution overnight, and the sulfuric acid aqueous solution is sieved (100 mesh) It was removed and supplied to a batch-type digester (manufactured by Toyo Koatsu Co., Ltd.). Heat the digester to 180 ° C in an electric furnace, introduce 1.85 MPa steam from the bottom of the digester, collect steam containing furfural from the flash valve installed at the top of the digester, and cool the collected steam. Thus, a flash solution which is an aqueous solution containing furfural was obtained.
The flash solution was purified by distillation to obtain a furfural composition.
各例で得られたフルフラール組成物中の不純物の定量結果、香りの評価結果、蒸留試験結果を表１に示す。なお、表中において「ＮＤ」は検出限界以下（０．００２％以下）であることを意味する。また、アセトアルデヒドとメタノールは、保持時間に差がないため、これらの不純物を合わせて定量した。 Table 1 shows quantitative results of impurities in the furfural composition obtained in each example, evaluation results of fragrance, and distillation test results. In the table, “ND” means below the detection limit (0.002% or less). Moreover, since there is no difference in retention time between acetaldehyde and methanol, these impurities were quantified together.
表１に示すように、本発明のフルフラールの製造方法で製造された実施例１のフルフラール組成物は、フルフラール組成物中の低沸点アルデヒド成分、低沸点有機化合物成分、高沸点有機化合物成分のいずれにおいても、含有量は検出限界以下（０．００２％以下）であり、香りも優れたものであって、香料成分として適したフルフラール組成物であることが分かった。また、このフルフラール組成物は、不純物の含有量が少ないため、溶剤抽出法における溶剤としても抽出性に優れたフルフラール組成物である。さらに蒸留範囲も狭く、溶剤抽出法における溶剤としての回収性にも優れる。 As shown in Table 1, the furfural composition of Example 1 produced by the method for producing furfural of the present invention is one of a low boiling aldehyde component, a low boiling organic compound component, and a high boiling organic compound component in the furfural composition. In addition, the content was below the detection limit (0.002% or less), the fragrance was excellent, and it was found to be a furfural composition suitable as a fragrance component. Moreover, since this furfural composition has little impurity content, it is a furfural composition excellent in extractability also as a solvent in a solvent extraction method. Further, the distillation range is narrow, and the recoverability as a solvent in the solvent extraction method is excellent.
一方、表１に示すように、比較例１のフルフラール組成物は、フルフラール組成物中に低沸点アルデヒド成分、低沸点有機化合物成分、高沸点有機化合物成分が検出され、香りも悪いことが分かった。また、不純物を多く含んでおり、蒸留範囲が広いことから、溶剤抽出法における溶剤としては、抽出性及び回収性に劣る。 On the other hand, as shown in Table 1, in the furfural composition of Comparative Example 1, it was found that a low-boiling aldehyde component, a low-boiling organic compound component, and a high-boiling organic compound component were detected in the furfural composition, and the fragrance was also bad. . Moreover, since it contains many impurities and has a wide distillation range, it is inferior in extractability and recoverability as a solvent in the solvent extraction method.
本発明のフルフラール組成物は、香料成分として雑臭の少ない優れた香りを有し、また、溶剤抽出法の溶剤として優れた抽出性と回収性を備えるフルフラール組成物を提供する。さらに、本発明のフルフラールの製造方法によれば、香料成分として雑臭の少ない優れた香りを有し、溶剤抽出法の溶剤として優れた抽出性と回収性を備えるフルフラール組成物を製造することができる。 The furfural composition of the present invention provides a furfural composition having an excellent fragrance with little odor as a fragrance component, and having excellent extractability and recoverability as a solvent in a solvent extraction method. Furthermore, according to the production method of furfural of the present invention, it is possible to produce a furfural composition having an excellent fragrance with little odor as a fragrance component and having excellent extractability and recoverability as a solvent in a solvent extraction method. it can.
１ 加水分解塔
１１ 原料供給口
１２ 懸濁液排出口
１３ 処理液回収口
１４ ガス排出口
１５ 蒸気導入口
２１ 原料供給ライン
２２ 懸濁液排出ライン
２３ 処理液回収ライン
２４ ガス排出ライン
２５ 蒸気導入ライン
３１、３２、３３、３４、３５ 弁
４３ 固液分離装置
５０ 加水分解塔内の気相部分
６０ 加水分解塔内の懸濁液相部分DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (12)
前記フルフラール組成物中に占める前記フルフラールの含有量が、前記フルフラール組成物の総質量に対して、９８質量％以上であり、
前記フルフラール組成物中に占める３−メチルブタナールの含有量が、前記フルフラール組成物の総質量に対して、０．００４質量％以下である、フルフラール組成物。A furfural composition containing furfural as a main component,
The content of the furfural in the furfural composition is 98% by mass or more based on the total mass of the furfural composition,
The furfural composition whose content of 3-methylbutanal which occupies in the said furfural composition is 0.004 mass% or less with respect to the total mass of the said furfural composition.
前記フルフラール組成物中に占める前記フルフラールの含有量が、前記フルフラール組成物の総質量に対して、９８質量％以上であり、
前記フルフラール組成物中に占めるベンゾフランの含有量が、前記フルフラール組成物の総質量に対して、０．００５質量％以下である、フルフラール組成物。A furfural composition containing furfural as a main component,
The content of the furfural in the furfural composition is 98% by mass or more based on the total mass of the furfural composition,
The furfural composition whose content of the benzofuran which occupies in the said furfural composition is 0.005 mass% or less with respect to the total mass of the said furfural composition.
前記加水分解工程では、前記加水分解塔内の懸濁液を固液分離して前記加水分解処理液を回収すると共に、前記加水分解塔内の温度と圧力を維持しながら、前記加水分解塔内の気相部分からガスを排出することを特徴とする、フルフラール組成物の製造方法。It includes a hydrolysis step of supplying an aqueous suspension of biomass to a hydrolysis tower and hydrolyzing it under pressure and heating conditions to obtain a hydrolyzed suspension, and obtaining a hydrolyzed liquid containing furfural. ,
In the hydrolysis step, the suspension in the hydrolysis tower is subjected to solid-liquid separation to recover the hydrolysis treatment liquid, and while maintaining the temperature and pressure in the hydrolysis tower, A method for producing a furfural composition, characterized in that gas is discharged from the gas phase portion of the composition.
得られたフルフラールを含有するフラッシュ液を精製してフルフラール組成物を得る工程を含む、請求項７〜１０のいずれか１項に記載のフルフラール組成物の製造方法。Further, the hydrolysis treatment liquid obtained by the hydrolysis step is subjected to simple distillation to obtain a vapor containing furfural, and the liquid is obtained by cooling the vapor to obtain a flush liquid containing furfural, and the obtained furfural. The manufacturing method of the furfural composition of any one of Claims 7-10 including the process which refine | purifies the flash liquid containing this and obtains a furfural composition.
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