RU2113436C1 - Method of producing furfurol and acetic acid - Google Patents
Method of producing furfurol and acetic acid Download PDFInfo
- Publication number
- RU2113436C1 RU2113436C1 RU96117717A RU96117717A RU2113436C1 RU 2113436 C1 RU2113436 C1 RU 2113436C1 RU 96117717 A RU96117717 A RU 96117717A RU 96117717 A RU96117717 A RU 96117717A RU 2113436 C1 RU2113436 C1 RU 2113436C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- furfural
- catalyst solution
- steam
- acetic acid
- raw materials
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к промышленному производству фурфурола и уксусной кислоты из различных видов пентозансодержащего растительного сырья: лиственной древесины, кукурузных кочерыжек, подсолнечной лузги и других. The invention relates to the industrial production of furfural and acetic acid from various types of pentosan-containing plant materials: hardwood, corn cobs, sunflower husk and others.
Известен способ получения фурфурола гидролизом пентозансодержащего сырья при 183-185oС и давлении 1,10-1,15 МПа в течение 90-100 мин, где в качестве катализатора используют 15-20%-ную уксусную кислоту (авт. свид. СССР N 925955, 1982). Недостатком этого способа является низкий выход фурфурола, составляющий только 45-51% от теоретического.A known method of producing furfural by hydrolysis of pentosan-containing raw materials at 183-185 o C and a pressure of 1.10-1.15 MPa for 90-100 minutes, where 15-20% acetic acid is used as a catalyst (ed. Certificate. USSR N 925955, 1982). The disadvantage of this method is the low yield of furfural, amounting to only 45-51% of theoretical.
Известен способ получения фурфурола гидролизом пентозансодержащего сырья при давлении 0,60-9,75 МПа в течение 90-120 мин, где в качестве катализатора применяют раствор соли, образующей при диссоциации катионы с зарядом не менее двух, со степенью насыщения не менее 50%, взятый в количестве до 30% от массы сухого сырья. Выход фурфурола по этому способу составляет 65-79% от теоретического (авт. свид. СССР N 391140, 1973). Недостатком этого способа является получение только одного продукта, что ухудшает экономичность производства фурфурола. A known method of producing furfural by hydrolysis of a pentosan-containing raw material at a pressure of 0.60-9.75 MPa for 90-120 minutes, where a salt solution is used as a catalyst, which forms during dissociation cations with a charge of at least two, with a degree of saturation of at least 50%, taken in an amount up to 30% by weight of dry raw materials. The yield of furfural by this method is 65-79% of theoretical (ed. Certificate of the USSR N 391140, 1973). The disadvantage of this method is to obtain only one product, which affects the profitability of the production of furfural.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения фурфурола и органических кислот, заключающийся в том, что пентозансодержащее сырье, имеющее влажность до 40%, измельчают до размеров частиц не более 20 мм, затем смачивают серной кислотой с концентрацией не менее 20%, взятой в количестве до 30% от массы сухого сырья, и обрабатывают водяным паром с температурой до 200oС при давлении 0,3-0,6 МПа в течение 90 мин. Выход фурфурола, например из кукурузных кочерыжек, составляет по этому способу 17,2% при расходе серной кислоты 20,3% от массы сухого сырья (патент ФРГ N 1493864, 1973). Недостатками этого способа являются: большой расход катализатора и невозможность энергетического использования остатка сырья, что ухудшает экологичность процесса. При указанном выше расходе серной кислоты остаток сырья не может быть использован в качестве топлива по двум причинам: высокая коррозионная активность и большое содержание окислов серы в дымовых газах. Использование остатка растительного сырья в качестве топлива для получения технологического пара имеет не только экономическое, но и большое экологическое значение, потому что в этом случае, в отличие от использования ископаемого топлива, не нарушается баланс углекислого газа в экосистеме Земли.The closest to the invention in technical essence and the achieved effect is a method for producing furfural and organic acids, which consists in the fact that pentosan-containing raw materials having a moisture content of up to 40% are crushed to particle sizes of not more than 20 mm, then moistened with sulfuric acid with a concentration of at least 20 %, taken in an amount up to 30% by weight of dry raw materials, and treated with water vapor with a temperature of up to 200 o With a pressure of 0.3-0.6 MPa for 90 minutes The yield of furfural, for example from corn tombs, is 17.2% by this method with a consumption of sulfuric acid of 20.3% by weight of dry raw materials (German patent N 1493864, 1973). The disadvantages of this method are: high consumption of catalyst and the inability to energy use the remainder of the feedstock, which affects the environmental friendliness of the process. At the above consumption of sulfuric acid, the remainder of the feed cannot be used as fuel for two reasons: high corrosion activity and a high content of sulfur oxides in flue gases. Using the remainder of plant materials as fuel for producing process steam is not only of economic, but also of great environmental importance, because in this case, unlike the use of fossil fuels, the balance of carbon dioxide in the Earth’s ecosystem is not disturbed.
Целью изобретения является сокращение расхода катализатора и улучшение экологичности процесса без снижения выхода фурфурола. The aim of the invention is to reduce the consumption of catalyst and improve the environmental friendliness of the process without reducing the yield of furfural.
Поставленная цель достигается применением нового состава катализатора, представляющего собой водный раствор, содержащий 0,3-5,0% органических кислот, и/или 0,5-93,0% серной кислоты, и/или 0,2-35,0% соли или смеси солей, образующих при диссоциации катионы с зарядом не менее двух, при этом раствор катализатора содержит не менее двух указанных компонентов и его берут в количестве 3-20% от массы сухого сырья. The goal is achieved by using a new catalyst composition, which is an aqueous solution containing 0.3-5.0% organic acids, and / or 0.5-93.0% sulfuric acid, and / or 0.2-35.0% salts or mixtures of salts that form during dissociation cations with a charge of at least two, while the catalyst solution contains at least two of these components and it is taken in an amount of 3-20% by weight of dry raw materials.
Возможность достижения указанной выше цели заявленной совокупностью признаков не вытекает из известной автору научной и технической информации и, следовательно, заявленное техническое решение является новым. The ability to achieve the above goals by the claimed combination of features does not follow from the scientific and technical information known to the author and, therefore, the claimed technical solution is new.
Предлагаемый состав катализатора позволяет осуществить избирательное каталитическое воздействие на основные реакции процесса, протекающие одновременно в одном аппарате: гидролиз пентозанов катализировать органическими кислотами, дегидратацию пентоз - серной кислотой и/или катионами, образующимися при диссоциации солей, а деацетилирование гемицеллюлозных полисахаридов - органическими кислотами и/или серной кислотой. Такая избирательность катализа основных реакций процесса одновременного получения фурфурола и уксусной кислоты представляет собой существенное отличие предлагаемого способа. Это существенное отличие, обусловленное специально подобранным для направленного изменения механизма процесса составом катализатора, обеспечивает достижение нового технического результата и, следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию изобретательского уровня. The proposed composition of the catalyst allows selective catalytic effects on the main reactions of the process occurring simultaneously in one apparatus: catalyze the hydrolysis of pentosans with organic acids, dehydration of pentoses with sulfuric acid and / or cations formed during dissociation of salts, and deacetylation of hemicellulose polysaccharides with organic acids and / or sulfuric acid. This selectivity of catalysis of the main reactions of the process of simultaneous production of furfural and acetic acid is a significant difference between the proposed method. This significant difference, due to the composition of the catalyst specially selected for the directed change of the process mechanism, ensures the achievement of a new technical result and, therefore, the claimed technical solution meets the conditions of an inventive step.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Некоторые виды пентозансодержащего сырья, например подсолнечную лузгу и рисовую шелуху, перерабатывают без предварительного измельчения. Лиственную древесину измельчают до размеров технологической щепы, но можно использовать и опилки. Кукурузные кочерыжки могут быть переработаны без измельчения, но для ускорения процесса их при необходимости измельчают до размеров частиц не более 20 мм. Предлагаемый способ позволяет перерабатывать сырье любой влажности но, если влажность сырья, например древесины дуба или каштана, после экстракции таннидов (одубина), составляет около 60% и выше, то в этом случае для ускорения процесса сырье при необходимости предварительно частично обезвоживают путем прессования и/или сушки, используя, например, тепло отходящих дымовых газов от сжигания остатка сырья при получении технологического пара. The proposed method is as follows. Some types of pentosan-containing raw materials, such as sunflower husk and rice husk, are processed without prior grinding. Hardwood is crushed to the size of technological chips, but sawdust can also be used. Corn cobs can be processed without grinding, but to accelerate the process, if necessary, they are crushed to a particle size of not more than 20 mm. The proposed method allows you to process raw materials of any moisture content, but if the moisture content of raw materials, such as oak or chestnut wood, after extraction of tannins (odubin) is about 60% and higher, in this case, to speed up the process, the raw materials are first partially dehydrated by pressing and / or drying, using, for example, the heat of the exhaust flue gases from burning the remainder of the feedstock upon receipt of process steam.
Пентозансодержащее сырье, прошедшее при необходимости описанную предварительную подготовку, смачивают раствором катализатора, распыляемым через форсунки на поверхность частиц сырья при их непрерывном механическом перемешивании и транспортировке, или при их свободном падении в закрытом пространстве, или в процессе их перемещения воздушным или газовым потоком. Раствор катализатора берут в количестве 3-20% от массы сухого сырья, и он содержит 0,3-5,0% органических кислот, и/или 0,5-93,0% серной кислоты, и/или 0,2-35,0% соли или смеси солей, образующих при диссоциации катионы с зарядом не менее двух, например, сульфата цинка и/или сульфата алюминия, при этом раствор катализатора содержит не менее двух указанных компонентов. В качестве органических кислот могут быть использованы, например, уксусная и/или муравьиная кислота. В качестве источника органических кислот могут быть использованы, например, фурфуролсодержащий конденсат и/или лютер, образующийся при ректификации фурфурола. В этом случае раствор катализатора готовят путем растворения соли или смеси солей в фурфуролсодержащем конденсате и/или лютере с последующим добавлением необходимого количества концентрированной серной кислоты в линию подачи раствора катализатора непосредственно перед смачиванием сырья. The pentosan-containing raw material, which has undergone the preliminary preparation if necessary, is moistened with a catalyst solution sprayed through nozzles onto the surface of the raw material particles during their continuous mechanical mixing and transportation, or when they freely fall in an enclosed space, or during their movement by air or gas flow. The catalyst solution is taken in an amount of 3-20% by weight of dry raw materials, and it contains 0.3-5.0% organic acids, and / or 0.5-93.0% sulfuric acid, and / or 0.2-35 , 0% salt or a mixture of salts that form during dissociation cations with a charge of at least two, for example, zinc sulfate and / or aluminum sulfate, while the catalyst solution contains at least two of these components. As organic acids, for example, acetic and / or formic acid can be used. As a source of organic acids, for example, furfural-containing condensate and / or luther formed during rectification of furfural can be used. In this case, a catalyst solution is prepared by dissolving a salt or mixture of salts in a furfural-containing condensate and / or luther, followed by adding the necessary amount of concentrated sulfuric acid to the catalyst solution supply line immediately before wetting the feed.
Смоченное раствором катализатора сырье обрабатывают в токе водяного пара в реакторе непрерывного или периодического действия в течение 90-120 мин предпочтительно при давлении 0,5-1,1 МПа и начальной температуре пара 180-250oС. В реакторе периодического действия процесс ведут предпочтительно при постепенном или периодическом повышении давления, а подачу пара согласуют с динамикой образования фурфурола при заданных значениях остальных параметров процесса.The raw materials moistened with a catalyst solution are treated in a stream of water vapor in a continuous or batch reactor for 90-120 minutes, preferably at a pressure of 0.5-1.1 MPa and an initial steam temperature of 180-250 ° C. In a batch reactor, the process is preferably carried out at a gradual or periodic increase in pressure, and the steam supply is consistent with the dynamics of furfural formation for given values of the remaining process parameters.
Выходящий из реактора фурфуролсодержащий пар очищают от механических примесей путем фильтрации и/или промывки фурфуролсодержащим конденсатом, после чего фурфуролсодержащий пар конденсируют с получением вторичного пара, который используют для выделения и очистки от химических примесей фурфурола и уксусной кислоты методом ректификации и/или для других целей. Полученный фурфуролсодержащий конденсат очищают от механических примесей, например фильтрацией, и выделяют из него фурфурол и уксусную кислоту путем ректификации или другими известными методами. Но уксусную кислоту более рационально выделять не из конденсата, а из фурфуролсодержащего пара путем ее экстракции фурфуролом с последующим их разделением методом ректификации или другими известными методами. The furfural-containing steam leaving the reactor is cleaned of mechanical impurities by filtration and / or washing with a furfural-containing condensate, after which the furfural-containing steam is condensed to produce secondary steam, which is used to isolate and purify chemical impurities of furfural and acetic acid by distillation and / or for other purposes. The resulting furfural-containing condensate is purified from mechanical impurities, for example by filtration, and furfural and acetic acid are isolated from it by distillation or other known methods. But acetic acid is more rational to separate not from condensate, but from furfural-containing steam by its extraction with furfural followed by their separation by rectification or other known methods.
Остаток сырья после обработки водяным паром выгружают из реактора методом декомпрессии, а образующиеся при этом пары конденсируют в замкнутом цикле водоиспользования с циркулированием конденсирующей жидкости в этом цикле. Избыточное количество циркулирующей жидкости непрерывно или периодически выводят из цикла и подают вместе с лютером, образующимся при ректификации фурфурола, на химическую и/или биологическую очистку. Выгруженный из реактора остаток сырья при необходимости частично обезвоживают путем прессования и/или сушки, например с применением дымовых газов, и используют в качестве топлива для получения технологического пара и/или для других целей. The remainder of the raw material after treatment with water vapor is discharged from the reactor by decompression, and the vapors formed in this case are condensed in a closed water cycle with circulation of the condensing liquid in this cycle. Excessive amount of circulating liquid is continuously or periodically removed from the cycle and served with chemical and / or biological treatment together with the luther formed during rectification of furfural. If necessary, the raw material residue discharged from the reactor is partially dehydrated by pressing and / or drying, for example using flue gases, and is used as fuel for producing process steam and / or for other purposes.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет, по сравнению с прототипом, не только значительно сократить расход катализатора без снижения выхода фурфурола, но и осуществить безотходный, энергетически замкнутый и экологически чистый технологический процесс одновременного получения фурфурола и уксусной кислоты в реакторах как периодического, так и непрерывного действия. Thus, the proposed method allows, in comparison with the prototype, not only significantly reduce the consumption of catalyst without reducing the yield of furfural, but also to implement a waste-free, energetically closed and environmentally friendly technological process for the simultaneous production of furfural and acetic acid in reactors of both periodic and continuous operation .
В приводимых ниже примерах осуществления предлагаемого способа полученные количества фурфурола и уксусной кислоты указаны за вычетом тех их количеств, которые содержались в растворе катализатора, использовавшегося в данном эксперименте. In the following examples of implementation of the proposed method, the obtained amounts of furfural and acetic acid are indicated minus those amounts contained in the catalyst solution used in this experiment.
Пример 1. Древесину каштана после водной экстракции таннидов в виде технологической щепы с влажностью 60% в количестве 3500 г смачивают 45 г раствора катализатора, содержащего 93,0% серной кислоты и 0,2% сульфата алюминия, в герметически закрытом червячно-лопастном смесителе, где раствор катализатора распыляют через форсунку на поверхность непрерывно перемешиваемых частиц сырья. Смоченное раствором катализатора сырье загружают в реактор, выполненный из нержавеющей стали Х18Н9Т в виде вертикального цилиндра диаметром 80 мм, высотой 2 м и общим объемом 10 л. Реактор снабжен паровой рубашкой для предотвращения тепловых потерь и включен в схему пилотной установки, позволяющей моделировать промышленный технологический процесс при изменении всех его основных параметров в широком интервале. Загруженное в реактор сырье обрабатывают в течение 120 мин при давлении 0,8 МПа в токе водяного пара с начальной температурой 250oС. Получают 3950 мл конденсата, содержащего 122,0 г фурфурола и 42,3 г уксусной кислоты. Выход этих продуктов составляет соответственно 8,7 и 3,0% от массы сухого сырья, или 77,8% и 88,8% от теоретического.Example 1. Chestnut wood after water extraction of tannides in the form of technological chips with a moisture content of 60% in the amount of 3500 g is wetted with 45 g of a catalyst solution containing 93.0% sulfuric acid and 0.2% aluminum sulfate in a hermetically sealed worm-blade mixer, where the catalyst solution is sprayed through a nozzle onto the surface of continuously mixed feed particles. Raw materials moistened with a catalyst solution are loaded into a reactor made of X18H9T stainless steel in the form of a vertical cylinder with a diameter of 80 mm, a height of 2 m, and a total volume of 10 l. The reactor is equipped with a steam jacket to prevent heat loss and is included in the pilot plant scheme, which allows simulating an industrial technological process when all its basic parameters change over a wide range. The raw materials loaded into the reactor are treated for 120 minutes at a pressure of 0.8 MPa in a stream of water vapor with an initial temperature of 250 ° C. 3950 ml of condensate are obtained containing 122.0 g of furfural and 42.3 g of acetic acid. The yield of these products is 8.7 and 3.0% of the mass of dry raw materials, respectively, or 77.8% and 88.8% of the theoretical.
Пример 2. Древесину каштана после водной экстракции таннидов в виде технологической щепы с влажностью 60% предварительно подсушивают до содержания влаги 46%, затем в количестве 2600 г аналогично примеру 1 смачивают 165 г раствора катализатора, содержащего 0,5% муравьиной кислоты, 25,3% серной кислоты и 2,0% сульфата алюминия. Смоченное раствором катализатора сырье загружают в тот же реактор, что и в примере 1, и обрабатывают в течение 120 мин при давлении 0,7 МПа в токе водяного пара с начальной температурой 210oС. Получают 3780 мл конденсата, содержащего 129,3 г фурфурола и 43,1 г уксусной кислоты. Выход этих продуктов составляет соответственно 9,2 и 3,1% от массы сухого сырья, или 82,2 и 90,3% от теоретического.Example 2. Chestnut wood after aqueous extraction of tannins in the form of technological chips with a moisture content of 60% is pre-dried to a moisture content of 46%, then in an amount of 2600 g, as in example 1, 165 g of a catalyst solution containing 0.5% formic acid are moistened, 25.3 % sulfuric acid and 2.0% aluminum sulfate. The raw material moistened with a catalyst solution is loaded into the same reactor as in Example 1 and treated for 120 min at a pressure of 0.7 MPa in a stream of water vapor with an initial temperature of 210 ° C. 3780 ml of condensate are obtained containing 129.3 g of furfural and 43.1 g of acetic acid. The yield of these products is 9.2 and 3.1% of the mass of dry raw materials, respectively, or 82.2 and 90.3% of the theoretical.
Пример 3. Древесину каштана после водной экстракции таннидов в виде технологической щепы с влажностью 60% предварительно подсушивают до содержания влаги 35%, затем в количестве 2200 г аналогично примеру 1 смачивают 110 г раствора катализатора, содержащего 0,3% органических кислот и 46,8% серной кислоты. Раствор катализатора готовят путем добавления 75%-ной серной кислоты к лютеру, образующемуся при ректификации фурфурола и содержащему 0,8% органических кислот, в том числе 0,7% уксусной и 0,1% муравьиной. Смоченное раствором катализатора сырье загружают в тот же реактор, что и в примере 1, и обрабатывают в течение 90 мин в токе водяного пара с начальной температурой 180oС, при этом давление в реакторе постепенно повышают от 0,5 до 0,7 МПа. Получают 3620 мл конденсата, содержащего 136,1 г фурфурола и 44,5 г уксусной кислоты. Выход этих продуктов составляет соответственно 9,5 и 3,1% от массы сухого сырья, или 84,9 и 91,5% от теоретического.Example 3. Chestnut wood after water extraction of tannins in the form of technological chips with a moisture content of 60% is pre-dried to a moisture content of 35%, then in an amount of 2200 g, as in example 1, 110 g of a catalyst solution containing 0.3% organic acids and 46.8 are moistened % sulfuric acid. A catalyst solution is prepared by adding 75% sulfuric acid to luther formed during the distillation of furfural and containing 0.8% organic acids, including 0.7% acetic and 0.1% formic. The raw material moistened with the catalyst solution is loaded into the same reactor as in Example 1 and treated for 90 minutes in a stream of water vapor with an initial temperature of 180 ° C. , while the pressure in the reactor is gradually increased from 0.5 to 0.7 MPa. 3620 ml of condensate are obtained containing 136.1 g of furfural and 44.5 g of acetic acid. The yield of these products is 9.5 and 3.1% of the mass of dry raw materials, respectively, or 84.9 and 91.5% of the theoretical.
Пример 4. Кукурузные кочерыжки, измельченные до размеров частиц не более 20 мм, с влажностью 26% в количестве 1700 г аналогично примеру 1 смачивают 200 г раствора катализатора, содержащего 1,1% органических кислот, 5,2% серной кислоты и 12,4% сульфата алюминия. Раствор катализатора готовят путем растворения сульфата алюминия в фурфуролсодержащем конденсате, в котором, кроме фурфурола, содержится также 1,5% органических кислот, в том числе 1,3% уксусной и 0,2% муравьиной, после чего добавляют необходимое количество 93%-ной серной кислоты. Смоченное раствором катализатора сырье загружают в тот же реактор, что и в примере 1, и обрабатывают в течение 120 мин в токе водяного пара с начальной температурой 200oС, при этом давление в реакторе постепенно повышают от 0,6 до 0,8 МПа. Получают 6680 мл конденсата, содержащего 220,4 г фурфурола и 48,1 г уксусной кислоты. Выход этих продуктов составляет соответственно 17,5 и 3,8% от массы сухого сырья, или 78,5 и 87,9% от теоретического.Example 4. Corn cobs, crushed to a particle size of not more than 20 mm, with a moisture content of 26% in an amount of 1700 g, as in Example 1, 200 g of a solution of a catalyst containing 1.1% organic acids, 5.2% sulfuric acid and 12.4 % aluminum sulfate. A catalyst solution is prepared by dissolving aluminum sulfate in a furfural-containing condensate, which, in addition to furfural, also contains 1.5% organic acids, including 1.3% acetic and 0.2% formic, after which the required amount of 93% is added. sulfuric acid. The raw material moistened with the catalyst solution is loaded into the same reactor as in Example 1 and treated for 120 minutes in a stream of water vapor with an initial temperature of 200 ° C. , while the pressure in the reactor is gradually increased from 0.6 to 0.8 MPa. 6680 ml of condensate are obtained containing 220.4 g of furfural and 48.1 g of acetic acid. The yield of these products is respectively 17.5 and 3.8% by weight of dry raw materials, or 78.5 and 87.9% of the theoretical.
Пример 5. Кукурузные кочерыжки, измельченные до размеров частиц не более 20 мм, с влажностью 26% в количестве 1700 г аналогично примеру 1 смачивают 100 г раствора катализатора, содержащего 0,7% органических кислот, 0,5% серной кислоты и 35,0% сульфата цинка. Раствор катализатора готовят путем растворения сульфата цинка в смеси лютера, образующегося при ректификации фурфурола (см. пример 3), и фурфуролсодержащего конденсата (см. пример 4), взятых в соотношении 1:1, с последующим добавлением необходимого количества 93%-ной серной кислоты. Смоченное раствором катализатора сырье загружают в тот же реактор, что и в примере 1, и обрабатывают в течение 120 мин при давлении 1,0 МПа в токе водяного пара с начальной температурой 230oС. Получают 6760 мл конденсата, содержащего 217,6 г фурфурола и 43,9 г уксусной кислоты. Выход этих продуктов составляет соответственно 17,3 и 3,5% от массы сухого сырья, или 77,6 и 80,2% от теоретического.Example 5. Corn cobs, crushed to a particle size of not more than 20 mm, with a moisture content of 26% in an amount of 1700 g, as in Example 1, 100 g of a solution of a catalyst containing 0.7% organic acids, 0.5% sulfuric acid and 35.0 are wetted % zinc sulfate. A catalyst solution is prepared by dissolving zinc sulfate in a mixture of luther formed during rectification of furfural (see example 3) and furfural-containing condensate (see example 4) taken in a 1: 1 ratio, followed by the addition of the required amount of 93% sulfuric acid . The raw material moistened with a catalyst solution is loaded into the same reactor as in Example 1 and treated for 120 minutes at a pressure of 1.0 MPa in a stream of water vapor with an initial temperature of 230 ° C. 6,760 ml of condensate are obtained containing 217.6 g of furfural and 43.9 g of acetic acid. The yield of these products is respectively 17.3 and 3.5% by weight of dry raw materials, or 77.6 and 80.2% of theoretical.
Пример 6. Кукурузные кочерыжки, измельченные до размеров частиц не более 20 мм, с влажностью 12% в количестве 1500 г аналогично примеру 1 смачивают 200 г раствора катализатора, содержащего 2,5% уксусной кислоты, 4,3% сульфата цинка и 13,2% сульфата алюминия. Смоченное раствором катализатора сырье загружают в тот же реактор, что и в примере 1, и обрабатывают в течение 90 мин в токе водяного пара с начальной температурой 190oС, при этом давление в реакторе периодически повышают, а подачу пара изменяют в соответствии с динамикой образования фурфурола следующим образом:
- первые 30 мин процесс ведут при давлении 0,8 МПа и отбирают 2895 мл конденсата;
- вторые 30 мин процесс ведут при давлении 0,9 МПа и отбирают 2215 мл конденсата;
- последние 30 мин процесс ведут при давлении 1,0 МПа и отбирают 1050 мл конденсата.Example 6. Corn cobs, crushed to a particle size of not more than 20 mm, with a moisture content of 12% in an amount of 1500 g, as in Example 1, 200 g of a catalyst solution containing 2.5% acetic acid, 4.3% zinc sulfate and 13.2 % aluminum sulfate. The raw material moistened with a catalyst solution is loaded into the same reactor as in Example 1, and treated for 90 minutes in a stream of water vapor with an initial temperature of 190 ° C, while the pressure in the reactor is periodically increased, and the steam supply is changed in accordance with the dynamics of formation furfural as follows:
- the first 30 minutes the process is carried out at a pressure of 0.8 MPa and 2895 ml of condensate are taken;
- the second 30 min the process is carried out at a pressure of 0.9 MPa and 2215 ml of condensate are taken;
- the last 30 minutes the process is carried out at a pressure of 1.0 MPa and 1050 ml of condensate are taken.
Всего получают 6160 мл конденсата, содержащего 239,0 г фурфурола и 49,9 г уксусной кислоты. Выход этих продуктов составляет соответственно 18,1 и 3,8% от массы сухого сырья, или 81,2 и 86,9% от теоретического. A total of 6160 ml of condensate is obtained containing 239.0 g of furfural and 49.9 g of acetic acid. The yield of these products is 18.1 and 3.8% of the mass of dry raw materials, respectively, or 81.2 and 86.9% of the theoretical.
Пример 7. Кукурузные кочерыжки, измельченные до размеров частиц не более 20 мм, с влажностью 12% в количестве 1500 г аналогично примеру 1 смачивают 265 г раствора катализатора, содержащего 5,0% уксусной кислоты и 8,4% сульфата алюминия. Смоченное раствором катализатора сырье загружают в тот же реактор, что и в примере 1, и обрабатывают в течение 90 мин в токе водяного пара с начальной температурой 200oС, при этом давление в реакторе периодически повышают, а подачу пара изменяют в соответствии с динамикой образования фурфурола следующим образом:
- первые 30 мин процесс ведут при давлении 0,9 МПа и отбирают 1980 мл конденсата;
- вторые 30 мин процесс ведут при давлении 1,0 МПа и отбирают 2705 мл конденсата;
- последние 30 мин процесс ведут при давлении 1,1 МПа и отбирают 1325 мл конденсата.Example 7. Corn cobs, crushed to a particle size of not more than 20 mm, with a moisture content of 12% in an amount of 1500 g, analogously to example 1, moisten 265 g of a catalyst solution containing 5.0% acetic acid and 8.4% aluminum sulfate. The raw material moistened with a catalyst solution is loaded into the same reactor as in Example 1 and treated for 90 minutes in a stream of water vapor with an initial temperature of 200 ° C, while the pressure in the reactor is periodically increased, and the steam supply is changed in accordance with the dynamics of formation furfural as follows:
- the first 30 minutes the process is carried out at a pressure of 0.9 MPa and 1980 ml of condensate are taken;
- the second 30 min the process is carried out at a pressure of 1.0 MPa and 2705 ml of condensate are taken;
- the last 30 minutes the process is carried out at a pressure of 1.1 MPa and 1325 ml of condensate are taken.
Всего получают 6010 мл конденсата, содержащего 224,8 г фурфурола и 51,7 г уксусной кислоты. Выход этих продуктов составляет соответственно 17,0 и 3,9% от массы сухого сырья, или 76,3 и 90,0% от теоретического. A total of 6010 ml of condensate is obtained containing 224.8 g of furfural and 51.7 g of acetic acid. The yield of these products is respectively 17.0 and 3.9% by weight of dry raw materials, or 76.3 and 90.0% of theoretical.
Таким образом, выход фурфурола по предлагаемому способу составляет до 85%, а уксусной кислоты до 91% от теоретического, при этом средний общий расход катализатора в приведенных выше примерах составляет 2,9% от массы сухого сырья, что в 7 раз меньше, чем в аналогичном примере прототипа. Thus, the yield of furfural according to the proposed method is up to 85%, and acetic acid up to 91% of theoretical, while the average total catalyst consumption in the above examples is 2.9% by weight of dry raw materials, which is 7 times less than in a similar example of a prototype.
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96117717A RU2113436C1 (en) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | Method of producing furfurol and acetic acid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96117717A RU2113436C1 (en) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | Method of producing furfurol and acetic acid |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2113436C1 true RU2113436C1 (en) | 1998-06-20 |
| RU96117717A RU96117717A (en) | 1998-11-10 |
Family
ID=20185114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96117717A RU2113436C1 (en) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | Method of producing furfurol and acetic acid |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2113436C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3626711A1 (en) * | 2018-09-24 | 2020-03-25 | Arbaflame Technology AS | Process for the production of furfural |
| RU2815907C2 (en) * | 2018-09-24 | 2024-03-25 | Арбафлейм Текнолоджи Ас | Method of producing furfural |
-
1996
- 1996-08-30 RU RU96117717A patent/RU2113436C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| DE, 14 93864, 12q 24/, 1973. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3626711A1 (en) * | 2018-09-24 | 2020-03-25 | Arbaflame Technology AS | Process for the production of furfural |
| WO2020064641A1 (en) * | 2018-09-24 | 2020-04-02 | Arbaflame Technology As | Process for the production of furfural |
| CN112823155A (en) * | 2018-09-24 | 2021-05-18 | 拉巴弗拉默技术公司 | Method for producing furfural |
| RU2815907C2 (en) * | 2018-09-24 | 2024-03-25 | Арбафлейм Текнолоджи Ас | Method of producing furfural |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4427584A (en) | Conversion of cellulosic fibers to mono-sugars and lignin | |
| US7501025B2 (en) | Process and apparatus for the conversion of biomass | |
| SU1176840A3 (en) | Method of producing furfural | |
| KR20090105952A (en) | Material and/or fuel produced from biomass | |
| CN101076497A (en) | Industrial olive oil mill by-products producing method and resulting products | |
| SU1169519A3 (en) | Method of producing fodder containing 15-20% of lysine | |
| CN103319324A (en) | Method for preparing benzene carboxylic acids by alkali-oxygen oxidation of brown coals | |
| CN1096766A (en) | Black sulfuric acid in the vitriol by product from the preparation of 2-hydroxyl-4-(methylthio group) butyric acid | |
| RU2113436C1 (en) | Method of producing furfurol and acetic acid | |
| CN105084656A (en) | Treatment method for industrial waste water of methionine | |
| AU2016317990B2 (en) | Process for the recovery of hydrochloric acid | |
| RU2123497C1 (en) | Method of production of furfurol and acetic acid | |
| RU2688620C2 (en) | Method for hydrothermal carbonisation of renewable raw materials and organic wastes | |
| FI117705B (en) | Process for making fuel from soft pine soap | |
| SU1402249A3 (en) | Method of separating ethylene glycol from glycol water | |
| RU2567629C1 (en) | Method of applying industrial furnace gas for removal of metal ions from husk of rice grains | |
| CN115974184A (en) | Preparation method and application of water purifying agent produced by using aluminum ash | |
| CN110003002B (en) | Production process of high-yield ethyl trifluoroacetate | |
| RU2773424C2 (en) | Method for hydrothermal carbonization of renewable raw materials and organic waste | |
| US2753346A (en) | Huemer | |
| RU2281930C2 (en) | Humic acid and humic acid salt production process | |
| SU1386619A1 (en) | Method of producing furfural and acetic acid | |
| JP2015533777A (en) | Improved seaweed biomass conversion process to obtain fuel intermediates, agricultural nutrients, and fresh water | |
| RU2216508C2 (en) | Method for utilization of sulfuric acid from depleted nitration mixture | |
| SU391140A1 (en) | UNIQUE and s:. iiij ~ • -. t-t \ ('.' -.: _ Is it! iBJii'K? |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130831 |