RU2017108144A

RU2017108144A - Замкнутый способ получения фурфурола из биомасс

Info

Publication number: RU2017108144A
Application number: RU2017108144A
Authority: RU
Inventors: Жубен Немчанд ЧХЕДА; Жан Поль Андре Мари Жозеф Гислен ЛАНЖ
Original assignee: Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Priority date: 2014-08-14
Filing date: 2015-08-13
Publication date: 2018-09-17
Also published as: CA2954308A1; US20170233360A1; BR112016030661A2; BR112016030661B8; CN106573903A; EP3180323A4; CA2954308C; EP3180323A1; RU2713659C2; RU2017108144A3; EP3180323B1; US10005749B2; WO2016025679A1; BR112016030661B1

Claims

1. Замкнутый способ превращения биомассы в фурфурол, где указанный способ включает стадии:

(a) получения материала пентозан-содержащей биомассы;

(b) обработки материала пентозан-содержащей биомассы, в катализируемом кислотой способе гидролиза в реакторе гидролиза при температуре, которая выше чем около 100°C в течение промежутка времени, достаточного для получения потока гидролизованного продукта, включающего C₅-углеводы и твердые вещества, включающие целлюлозу;

(c) разделение потока гидролизованного продукта на поток жидкого продукта и поток твердых веществ, где поток жидкого продукта, включающий углеводные соединения, где углеводные соединения по меньшей мере на 50 масс% составляют C₅-углеводные соединения, в расчете на массу углеводных соединений в потоке жидкого продукта, и поток твердого продукта, включающий твердые вещества, включающие целлюлозу;

(d) осуществление реакции дегидратации C₅-углеводов в потоке жидкого продукта в реакторе при температурах в интервале от около 100 до около 250°C в присутствии кислотного катализатора, и двухфазной смеси, включающей водную фазу и несмешивающуюся с водой органическую фазу, которая включает органический растворитель, в течение промежутка времени достаточного для получения фурфурола или производных фурана;

(e) отведение из реактора потока продукта дегидратации, включающего воду, органический растворитель и включающего фурфурол, и разделение потока продукта дегидратации на водный рециркулируемый поток и на поток органического продукта, включающий фурфурол;

(f) возвращение водного рециркулируемого потока обратно в реактор гидролиза на стадии (b); и

(g) экстрагирование фурфурола из потока органического продукта, используя по меньшей мере один процесс выделения.

2. Способ по п. 1, где водный рециркулируемый поток включает кислотный катализатор.

3. Способ по любому одному из пп. 1 или 2, где указанная смесь, включающая пентозан, содержащийся в материале биомассы, и воду, имеет массовое отношение твердого вещества к жидкости в интервале от около 1:3 до около 1:30.

4. Способ по п. 3, где указанная смесь, включающая пентозан, содержащийся в материале биомассы, и воду, имеет массовое отношение твердого вещества к жидкости в интервале от около 1:6 до около 1:10.

5. Способ по любому одному или более из предшествующих пунктов, где кислотный катализатор в процессе гидролиза, в процессе дегидратации или в них обоих выбирают из группы, состоящей из неорганической кислоты и органической кислоты.

6. Способ по любому одному или более из предшествующих пунктов, где кислотный катализатор процесса гидролиза, процесса дегидратации, или их обоих, представляет собой минеральную кислоту, выбранную из группы, состоящей из HCl, HNO₃, H₂SO₄, H₃PO₄ и H₃BO₃.

7. Способ по любому одному или более из предшествующих пунктов, где поток жидких веществ, выделенный из потока твердых веществ после гидролиза, включает C₅-углеводы в концентрации в интервале от около 0,1 до около 15 масс%.

8. Способ по п. 7, где поток жидких веществ включает C₅-углеводы в концентрации в интервале от около 0,2 до около 10 масс%.

9. Способ по любому одному или более из предшествующих пунктов, где указанный водный рециркулируемый поток на стадии (f) включает соли, и водный рециркулируемый поток обрабатывают для удаления по меньшей мере части солей.

10. Способ по любому одному или более из предшествующих пунктов, где осуществляют контактирование жидкого потока, включающего C₅-углеводы и по меньшей мере часть водного рециркулируемого потока со стадии (f), с потоком твердых веществ для экстрагирования по меньшей мере части C₅-углеводов.

11. Способ по любому одному или более из предшествующих пунктов, где часть потока жидкого продукта со стадии (f) непосредственно рециклизуют в реактор гидролиза на стадию (b).

12. Способ по любому одному или более из предшествующих пунктов, где часть потока органического продукта, включающего фурфурол или производные фурана со стадии (e), непосредственно рециклизуют на стадию реакции дегидратации (d).

13. Способ по любому одному или более из предшествующих пунктов, где твердые вещества, содержащиеся в потоке твердых веществ, превращают в спирт, гликоль, кислоту, движущую силу, энергию или топливный газ.