RU2815907C2 - Method of producing furfural - Google Patents
Method of producing furfural Download PDFInfo
- Publication number
- RU2815907C2 RU2815907C2 RU2021111348A RU2021111348A RU2815907C2 RU 2815907 C2 RU2815907 C2 RU 2815907C2 RU 2021111348 A RU2021111348 A RU 2021111348A RU 2021111348 A RU2021111348 A RU 2021111348A RU 2815907 C2 RU2815907 C2 RU 2815907C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reaction vessel
- pressure
- paragraphs
- bar
- temperature
- Prior art date
Links
- HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N furfural Chemical compound O=CC1=CC=CO1 HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 84
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 50
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 83
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000012265 solid product Substances 0.000 claims abstract description 22
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 18
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 12
- -1 halide salts Chemical class 0.000 claims description 9
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 7
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 7
- 150000002972 pentoses Chemical class 0.000 claims description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 claims description 6
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 claims description 6
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 claims description 6
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims description 5
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 claims description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 240000006394 Sorghum bicolor Species 0.000 claims description 4
- 235000011684 Sorghum saccharatum Nutrition 0.000 claims description 4
- 150000007513 acids Chemical group 0.000 claims description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 4
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000012978 lignocellulosic material Substances 0.000 claims description 3
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 claims description 2
- 241001494510 Arundo Species 0.000 claims description 2
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 claims description 2
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims description 2
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 claims description 2
- 241001520808 Panicum virgatum Species 0.000 claims description 2
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 claims description 2
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 claims description 2
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000010903 husk Substances 0.000 claims description 2
- 229910001510 metal chloride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 claims description 2
- 239000010907 stover Substances 0.000 claims description 2
- 239000010902 straw Substances 0.000 claims description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 3
- SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N D-xylopyranose Chemical compound O[C@@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N 0.000 description 10
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 6
- PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N arabinose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N 0.000 description 4
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 4
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 4
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 4
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N Furan Chemical compound C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 3
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N furfuryl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CO1 XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 3
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 238000004508 fractional distillation Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N D-mannopyranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- VCUFZILGIRCDQQ-KRWDZBQOSA-N N-[[(5S)-2-oxo-3-(2-oxo-3H-1,3-benzoxazol-6-yl)-1,3-oxazolidin-5-yl]methyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C1O[C@H](CN1C1=CC2=C(NC(O2)=O)C=C1)CNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F VCUFZILGIRCDQQ-KRWDZBQOSA-N 0.000 description 1
- 241000218657 Picea Species 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007849 furan resin Substances 0.000 description 1
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000005445 natural material Substances 0.000 description 1
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 description 1
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к способу получения фурфурола и необязательно дополнительных основных химических веществ из материала биомассы, включающему обработку материала биомассы при повышенных давлениях и температурах, к конденсатам и твердому продукту, полученным с помощью способа по изобретению, а также к их применению.The present invention relates to a process for producing furfural and optionally additional base chemicals from biomass material, including treating the biomass material at elevated pressures and temperatures, the condensates and solid product obtained by the process of the invention, and their use.
Природные и в особенности возобновляемые источники сырьевых материалов представляют большой интерес в связи с быстрым сокращением ресурсов ископаемых материалов. Поэтому многообещающий подход заключается в использовании возобновляемых материалов биомассы в качестве исходного материала для производства основных химических веществ или топлива, которые требуются в больших количествах.Natural and especially renewable sources of raw materials are of great interest due to the rapid decline in fossil material resources. Therefore, a promising approach is to use renewable biomass materials as feedstock to produce essential chemicals or fuels that are required in large quantities.
Универсальным основным химическим веществом, которое может быть получено из природных источников, является фурфурол. Фурфурол является основой для важных основных химических веществ, таких как фуран, тетрагидрофуран или фурфуриловый спирт и, таким образом, лежит в основе многих синтезов в области химии гетероциклических соединений, лекарственных средств и природных веществ. Более того, фурановые смолы, которые могут содержаться в термореактивных композитах, цементах, адгезивах и покрытиях, основаны на фурфуроле.A versatile basic chemical that can be obtained from natural sources is furfural. Furfural is the basis for important basic chemicals such as furan, tetrahydrofuran or furfuryl alcohol and thus underlies many syntheses in the chemistry of heterocyclic compounds, drugs and natural substances. Moreover, furan resins, which can be found in thermoset composites, cements, adhesives and coatings, are based on furfural.
Общепринятым способом получения фурфурола является катализируемая кислотой дегидратация сахаров C5. В патенте США 2014/0171664 раскрыт способ, включающий повторяющиеся циклы нагревания смеси лигноцеллюлозного сырья и серной кислоты до первой заранее заданной температуры с помощью пара под давлением, и последующего снижения давления и температуры. Для обеспечения приемлемого выхода фурфурола необходимо несколько циклов реакции, например, 6-8 циклов.The generally accepted method for producing furfural is the acid-catalyzed dehydration of C5 sugars. US Pat. No. 2014/0171664 discloses a method involving repeated cycles of heating a mixture of lignocellulosic feedstock and sulfuric acid to a first predetermined temperature using pressurized steam, and then reducing the pressure and temperature. To ensure an acceptable yield of furfural, several reaction cycles are required, for example 6-8 cycles.
В WO 00/47569 раскрыт способ, включающий нагревание необязательно подкисленного материала биомассы с помощью пара под давлением и последующее снижение давления при непрерывном кипении реакционной смеси. Выход фурфурола увеличивается либо за счет постоянного введения в реактор пара под давлением, либо за счет повторяющихся циклов создания повышенного давления и последующего снижения давления.WO 00/47569 discloses a process comprising heating optionally acidified biomass material using pressurized steam and then reducing the pressure while continuously boiling the reaction mixture. Furfural yield is increased either by continuously introducing pressurized steam into the reactor, or by repeated cycles of increasing pressure and then decreasing pressure.
Большой проблемой способов, известных в данной области, является необходимость осуществления нескольких технологических циклов для получения приемлемых выходов фурфурола. Увеличение количества циклов реакции обычно вызывает более длительное время реакции, более высокое потребление энергии, увеличенный износ материала реактора из-за постоянно меняющихся нагрузок давления и, таким образом, значительно более высокие производственные затраты.A major problem with methods known in the art is the need for multiple process cycles to obtain acceptable yields of furfural. Increasing the number of reaction cycles typically causes longer reaction times, higher energy consumption, increased wear and tear on reactor material due to constantly changing pressure loads, and thus significantly higher production costs.
Таким образом, целью настоящего изобретения является обеспечение улучшенного способа получения фурфурола. Неожиданно было обнаружено, что поддержание материала биомассы при повышенных давлениях и температурах в течение определенного промежутка времени приводит к значительному увеличению выхода продукта за более короткое время. Кроме того, способ в соответствии с изобретением требует меньше энергии и не требует большого количества оборудования благодаря исключению затратных стадий повторного создания повышенного давления и повторного нагревания. Более того, твердый остаток реакции может быть в дальнейшем обработан с получением дополнительных основных химических веществ или топлива, или может быть использован в процессе сжигания, таким образом, значительно расширяя производственный цикл создания добавленной стоимости из исходного материала биомассы.It is therefore an object of the present invention to provide an improved process for the production of furfural. Surprisingly, it has been found that maintaining biomass material at elevated pressures and temperatures for a certain period of time leads to a significant increase in product yield in a shorter time. In addition, the method according to the invention requires less energy and does not require much equipment due to the elimination of the costly steps of repressurization and reheating. Moreover, the reaction solids can be further processed to produce additional base chemicals or fuels, or can be used in a combustion process, thus significantly expanding the value-added production cycle from the biomass feedstock.
Настоящее изобретение относится к способу получения фурфурола, включающему следующие стадии:The present invention relates to a method for producing furfural, which includes the following steps:
(i) подачу материала биомассы в реакционный сосуд,(i) feeding biomass material into the reaction vessel,
(ii) доведение давления в реакционном сосуде до повышенного давления p1 и температуры в реакционном сосуде до повышенной температуры T1,(ii) bringing the pressure in the reaction vessel to an elevated pressure p 1 and the temperature in the reaction vessel to an elevated temperature T 1 ,
(iii) поддержание давления p1 и/или температуры T1 в течение заранее заданного промежутка времени t1,(iii) maintaining the pressure p 1 and/or temperature T 1 for a predetermined period of time t 1 ,
(iv) доведение давления в реакционном сосуде до повышенного давления p2 и/или температуры в реакционном сосуде до повышенной температуры T2,(iv) bringing the pressure in the reaction vessel to an elevated pressure p 2 and/or the temperature in the reaction vessel to an elevated temperature T 2 ,
(v) необязательно поддержание давления p2 и/или температуры T2 в течение заранее заданного промежутка времени t2,(v) optionally maintaining the pressure p 2 and/or temperature T 2 for a predetermined period of time t 2 ,
(vi) открытие реакционного сосуда, и(vi) opening the reaction vessel, and
(vii) необязательно отделение твердых продуктов от реакционной смеси, присутствующей в реакционном сосуде,(vii) optionally separating solids from the reaction mixture present in the reaction vessel,
при этом давление p1 выше давления p2, иin this case, the pressure p 1 is higher than the pressure p 2 , and
при этом поток пара, содержащий фурфурол, отводят на стадиях (iii), (iv), (v) и/или (vi), и собирают в виде конденсата.wherein the steam stream containing furfural is withdrawn in steps (iii), (iv), (v) and/or (vi), and collected as condensate.
На стадии (i) материал биомассы подают в реакционный сосуд. Материал биомассы может содержать биологический материал, такой как растения или материал растительного происхождения, например, обработанные продукты, побочные продукты, остатки или отходы материалов биомассы. Материал биомассы может содержать смесь различных типов биомассы или может представлять собой биомассу одного типа. Материал биомассы может представлять собой свежую биомассу, то есть биомассу, включающую по меньшей мере часть естественно содержащейся воды, сухую биомассу или их смесь. Материал биомассы может быть получен из лигноцеллюлозного материала и/или водорослей и, в частности, выбран из древесины, соломы, опилок, кукурузных початков, кукурузной шелухи, кукурузной соломы, травы, хлопковых коробочек, прутьевидного проса, Arundo тростникового, макулатуры, жома сахарного тростника, сорго, остатков стеблей сорго, гроздей пальмовых плодов или их смесей. В предпочтительном варианте осуществления материал биомассы не содержит моносахаридов и/или олигосахаридов, например, имеющих 2-10 моносахаридных мономерных звеньев.In step (i), the biomass material is fed into the reaction vessel. The biomass material may contain biological material such as plants or plant-derived material, such as processed products, by-products, residues or waste biomass materials. The biomass material may contain a mixture of different types of biomass or may be a single type of biomass. The biomass material may be fresh biomass, that is, biomass comprising at least a portion of naturally occurring water, dry biomass, or a mixture thereof. The biomass material may be derived from lignocellulosic material and/or algae and in particular selected from wood, straw, sawdust, corn cobs, corn husks, corn stover, grass, cotton bolls, switchgrass, Arundo cane, waste paper, sugarcane bagasse , sorghum, remains of sorghum stalks, palm fruit clusters or mixtures thereof. In a preferred embodiment, the biomass material does not contain monosaccharides and/or oligosaccharides, for example having 2-10 monosaccharide monomer units.
Остаточная влажность материала биомассы может составлять по меньшей мере 20 масс.%, такую как около 30-80 масс.%, предпочтительно около 30-40 масс.% и, в частности, около 35 масс.%.The residual moisture content of the biomass material may be at least 20% by weight, such as about 30-80% by weight, preferably about 30-40% by weight and in particular about 35% by weight.
Реакционный сосуд имеет входное отверстие, например, для пара под давлением, и выходное отверстие, например, для потока пара, причем входное и выходное отверстия включают один или несколько клапанов для регулирования давления внутри реактора. Кроме того, реакционный сосуд может иметь донный клапан для выгрузки содержимого сосуда.The reaction vessel has an inlet, for example for pressurized steam, and an outlet, for example for steam flow, the inlet and outlet ports including one or more valves to regulate pressure within the reactor. In addition, the reaction vessel may have a bottom valve to discharge the contents of the vessel.
В одном варианте осуществления способ в соответствии с изобретением выполняют без катализа. В другом варианте осуществления стадия (i) дополнительно включает обеспечение катализатора в реакционном сосуде. Катализатор может быть выбран из кислотных соединений, таких как серная кислота, соляная кислота, фосфорная кислота, органических кислот, таких как уксусная кислота или муравьиная кислота, и их смесей, и/или из галогенидных солей, таких как хлориды металлов. Галогенидные соли могут изначально образовываться в материале биомассы в результате его производства, транспортировки или предварительной обработки. Катализатор предпочтительно может быть выбран из хлористоводородной кислоты и серной кислоты. В предпочтительном варианте осуществления кислотное соединение находится в растворе. Катализатор может присутствовать при концентрации до 5 моль/кг материалов сухой биомассы, предпочтительно 0,01-5 моль/кг, более предпочтительно 0,1-2 моль/кг материала сухой биомассы.In one embodiment, the method according to the invention is performed without catalysis. In another embodiment, step (i) further includes providing a catalyst in the reaction vessel. The catalyst may be selected from acidic compounds such as sulfuric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, organic acids such as acetic acid or formic acid, and mixtures thereof, and/or halide salts such as metal chlorides. Halide salts may initially form in the biomass material as a result of its production, transportation or pre-processing. The catalyst may preferably be selected from hydrochloric acid and sulfuric acid. In a preferred embodiment, the acidic compound is in solution. The catalyst may be present at a concentration of up to 5 mol/kg of dry biomass materials, preferably 0.01-5 mol/kg, more preferably 0.1-2 mol/kg of dry biomass material.
Способ в соответствии с изобретением может быть осуществлен в присутствии кислорода, газов, содержащих кислород, доноров кислорода и их смесей, особенно предпочтительными являются кислород и газы, содержащие кислород, такие как (сжатый) воздух. «Донорами кислорода» могут быть соединения, которые высвобождают кислород (O2) после химической или термической обработки, такие как пероксиды, в частности перекись водорода, или их водные растворы. Предпочтительно способ по изобретению осуществляют в присутствии кислорода, полученного из воздуха.The method according to the invention can be carried out in the presence of oxygen, oxygen-containing gases, oxygen donors and mixtures thereof, with oxygen and oxygen-containing gases such as (compressed) air being particularly preferred. "Oxygen donors" can be compounds that release oxygen (O 2 ) after chemical or thermal treatment, such as peroxides, in particular hydrogen peroxide, or aqueous solutions thereof. Preferably, the method according to the invention is carried out in the presence of oxygen obtained from air.
Способ по настоящему изобретению предпочтительно осуществляют при концентрации O2 или эквивалентов O2 в диапазоне 0,01-0,50 моль/кг высушенного материала биомассы, предпочтительно в диапазоне 0,05-0,30 моль/кг высушенного материала биомассы. «Эквивалент O2» означает теоретическое количество O2, образующееся из доноров O2.The process of the present invention is preferably carried out at a concentration of O 2 or O 2 equivalents in the range of 0.01-0.50 mol/kg of dried biomass material, preferably in the range of 0.05-0.30 mol/kg of dried biomass material. "O 2 equivalent" means the theoretical amount of O 2 produced from O 2 donors.
На стадии (ii) давление в реакционном сосуде доводят до повышенного давления p1, и температуру в реакционном сосуде доводят до повышенной температуры T1. Заранее заданное давление p1 может составлять > 1 бар, такое как в диапазоне от 2 до 50 бар, предпочтительно 10-30 бар, более предпочтительно 15-25 бар и наиболее предпочтительно 19-21 бар. Регулировку давления выполняют со скоростью, например, 1-15 бар/мин и предпочтительно 2-7 бар/мин.In step (ii), the pressure in the reaction vessel is brought to an elevated pressure p 1 and the temperature in the reaction vessel is brought to an elevated temperature T 1 . The predetermined pressure p 1 may be >1 bar, such as in the range of 2 to 50 bar, preferably 10 to 30 bar, more preferably 15 to 25 bar, and most preferably 19 to 21 bar. The pressure adjustment is carried out at a rate of, for example, 1-15 bar/min and preferably 2-7 bar/min.
Температура T1 превышает температуру окружающей среды (т.е. выше 20°С) и предпочтительно находится в интервале от 150°С до 280°С, более предпочтительно от 180°С до 230°С. Регулировка давления и температуры в реакционном сосуде на стадии (ii) может включать введение в реакционный сосуд пара под давлением. Количество пара под давлением, вводимого в сосуд, зависит от конкретных условий реакции, таких как заранее заданная температура T1, заранее заданное давление p1, количество и тип материала биомассы в реакционном сосуде или остаточная влажность обеспеченной биомассы.The temperature T 1 is above ambient temperature (ie above 20°C) and is preferably in the range from 150°C to 280°C, more preferably from 180°C to 230°C. Adjusting the pressure and temperature in the reaction vessel in step (ii) may include introducing pressurized steam into the reaction vessel. The amount of pressurized steam introduced into the vessel depends on the specific reaction conditions, such as the predetermined temperature T 1 , the predetermined pressure p 1 , the amount and type of biomass material in the reaction vessel, or the residual moisture content of the biomass provided.
«Доведение» или «регулировка» в контексте настоящего изобретения означает активное управление определенными параметрами, такими как давление, время и/или температура."Adjustment" or "adjustment" in the context of the present invention means the active control of certain parameters, such as pressure, time and/or temperature.
На стадии (iii) давление p1 и/или температуру T1 поддерживают в течение заранее заданного промежутка времени t1. В одном варианте осуществления давление p1 поддерживают в течение заранее заданного промежутка времени t1. В другом варианте осуществления температуру T1 поддерживают в течение заранее заданного промежутка времени t1. В еще одном варианте осуществления как давление p1, так и температуру T1 поддерживают в течение заранее заданного промежутка времени t1. В предпочтительном варианте осуществления давление p1 и необязательно температуру T1 поддерживают в течение заранее заданного промежутка времени t1. Заранее заданный промежуток времени t1 составляет, например, до 1800 сек, предпочтительно 1-1800 сек, более предпочтительно 1-1000 сек, еще более предпочтительно 100-700 сек и наиболее предпочтительно 500-700 сек.In step (iii), the pressure p 1 and/or temperature T 1 is maintained for a predetermined period of time t 1 . In one embodiment, the pressure p 1 is maintained for a predetermined period of time t 1 . In another embodiment, the temperature T 1 is maintained for a predetermined period of time t 1 . In yet another embodiment, both the pressure p 1 and the temperature T 1 are maintained for a predetermined period of time t 1 . In a preferred embodiment, the pressure p 1 and optionally the temperature T 1 are maintained for a predetermined period of time t 1 . The predetermined time period t 1 is, for example, up to 1800 sec, preferably 1-1800 sec, more preferably 1-1000 sec, even more preferably 100-700 sec and most preferably 500-700 sec.
Было обнаружено, что на стадии (iii) могут возникать побочные реакции, особенно при ее осуществлении в присутствии кислорода. Побочные реакции материала биомассы позволяют эндогенно поддерживать давление p1 и/или температуру T1 в реакционном сосуде, не влияя на выход реакции. Таким образом, не требуется дополнительной подачи энергии, например, в виде дополнительно введенного пара под давлением, внешнего нагревания реакционного сосуда или повторения цикла реакции. Таким образом, на стадии (iii) предпочтительно не проводят дополнительного внутреннего или внешнего нагревания реактора, такого как введение пара под давлением в реакционный сосуд.It has been found that side reactions may occur in step (iii), especially when carried out in the presence of oxygen. Side reactions of the biomass material allow the pressure p 1 and/or temperature T 1 to be maintained endogenously in the reaction vessel without affecting the reaction yield. Thus, no additional energy supply is required, for example in the form of additional pressurized steam, external heating of the reaction vessel or repetition of the reaction cycle. Thus, in step (iii) there is preferably no further internal or external heating of the reactor, such as introducing pressurized steam into the reaction vessel.
Поддержание давления и/или температуры на стадии (iii) может включать отвод потока пара из реакционного сосуда. Поток пара, содержащий фурфурол, может быть собран в виде конденсата.Maintaining the pressure and/or temperature in step (iii) may involve diverting the steam flow from the reaction vessel. The steam stream containing furfural can be collected as condensate.
В противоположность раскрытиям предшествующего уровня техники, в которых наблюдались потери выхода из-за реакций между фурфуролом и ксилозой, содержащимися в исходном материале, было обнаружено, что поддержание давления и/или температуры на стадии (iii) в соответствии с настоящим изобретением неожиданно приводит к улучшенному выходу реакции. Неожиданно оказалось, что не было необходимости выполнять более одного цикла реакции для достижения максимальных реакционных выходов фурфурола.In contrast to prior art disclosures which observed yield losses due to reactions between furfural and xylose contained in the starting material, it has been found that maintaining pressure and/or temperature in step (iii) in accordance with the present invention unexpectedly results in improved reaction yield. Surprisingly, it was not necessary to perform more than one reaction cycle to achieve maximum furfural reaction yields.
Таким образом, в настоящем документе предлагается улучшенный способ получения фурфурола, например, с точки зрения уменьшения общего потребления энергии, уменьшения времени реакции, увеличения выходов фурфурола и значительно уменьшенного износа материала реактора, так как реакция может быть завершена уже за один цикл реакции.Thus, the present document provides an improved process for the production of furfural, for example, in terms of reduced overall energy consumption, reduced reaction time, increased yields of furfural and significantly reduced wear of the reactor material, since the reaction can be completed in just one reaction cycle.
На стадии (iv) давление в реакционном сосуде доводят до повышенного давления p2 и/или температуру в реакционном сосуде доводят до повышенной температуры T2. В предпочтительном варианте осуществления давление в реакционном сосуде доводят до заранее заданного давления p2, при этом давление p1 выше, чем давление p2. Давление p2 находится в диапазоне от >1 до 50 бар, предпочтительно 2-30 бар, более предпочтительно 5-15 бар и наиболее предпочтительно составляет около 9 бар. Регулировка давления в реакционном сосуде до p2 может выполняться со скоростью 1-15 бар/мин, предпочтительно 5-10 бар/мин и это, например, осуществляют путем отвода потока пара из реакционного сосуда.In step (iv), the pressure in the reaction vessel is brought to an elevated pressure p 2 and/or the temperature in the reaction vessel is brought to an elevated temperature T 2 . In a preferred embodiment, the pressure in the reaction vessel is adjusted to a predetermined pressure p 2 , wherein the pressure p 1 is higher than the pressure p 2 . The pressure p 2 is in the range of >1 to 50 bar, preferably 2-30 bar, more preferably 5-15 bar, and most preferably about 9 bar. Adjustment of the pressure in the reaction vessel to p 2 can be carried out at a rate of 1-15 bar/min, preferably 5-10 bar/min and this is, for example, carried out by withdrawing the steam flow from the reaction vessel.
В другом варианте осуществления температуру в реакционном сосуде доводят до повышенной температуры Т2, при этом температура Т1 выше, чем температура Т2. Температура T2 выше температуры окружающей среды (т.е. выше 20°С) и предпочтительно составляет от 100°С до 250°С, более предпочтительно от 150°С до 200°С.In another embodiment, the temperature in the reaction vessel is brought to an elevated temperature T 2 , wherein the temperature T 1 is higher than the temperature T 2 . The temperature T 2 is above ambient temperature (ie above 20°C) and is preferably from 100°C to 250°C, more preferably from 150°C to 200°C.
В еще одном варианте осуществления давление в реакционном сосуде доводят до повышенного давления p2, при этом давление p1 выше давления p2, и температуру в реакционном сосуде доводят до повышенной температуры T2, при этом температура T1 выше температуры T2. Регулирование давления и/или температуры на стадии (iv) может включать отвод потока пара, содержащего фурфурол, из реакционного сосуда. Поток пара может быть собран в виде конденсата.In yet another embodiment, the pressure in the reaction vessel is adjusted to an elevated pressure p 2 , wherein the pressure p 1 is higher than the pressure p 2 , and the temperature in the reaction vessel is adjusted to an elevated temperature T 2 , wherein the temperature T 1 is higher than the temperature T 2 . Controlling the pressure and/or temperature in step (iv) may include withdrawing the furfural-containing vapor stream from the reaction vessel. The steam stream can be collected as condensate.
На необязательной стадии (v) давление p2 и/или температуру T2 поддерживают в течение заранее определенного промежутка времени t2. Промежуток времени t2 составляет до 800 сек, предпочтительно 1-800 сек, более предпочтительно 10-500 сек, еще более предпочтительно 50-250 сек и наиболее предпочтительно около 100 сек. Поддержание давления p2 и/или температуры T2 в течение заранее заданного промежутка времени t2 может включать отвод потока пара, содержащего фурфурол, из реакционного сосуда. Поток пара может быть собран в виде конденсата.In an optional step (v), the pressure p 2 and/or temperature T2 is maintained for a predetermined period of time t 2 . The time period t 2 is up to 800 seconds, preferably 1-800 seconds, more preferably 10-500 seconds, even more preferably 50-250 seconds and most preferably about 100 seconds. Maintaining the pressure p 2 and/or temperature T 2 for a predetermined period of time t 2 may involve withdrawing a stream of furfural-containing steam from the reaction vessel. The steam stream can be collected as condensate.
Необязательно, стадии (ii) - (v) можно несколько раз повторить, например, 1-10 раз до открытия реакционного сосуда на стадии (vi).Optionally, steps (ii) - (v) can be repeated several times, for example 1-10 times before opening the reaction vessel in step (vi).
Открытие реакционного сосуда на стадии (vi) можно контролировать для снижения давления в реакционном сосуде со скоростью, например, 10-100 бар/мин, предпочтительно 40-70 бар/мин. Во время открытия реакционного сосуда поток пара, содержащий фурфурол, выводят из реакционного сосуда, который может быть собран, например, в виде конденсата.The opening of the reaction vessel in step (vi) can be controlled to reduce the pressure in the reaction vessel at a rate of, for example, 10-100 bar/min, preferably 40-70 bar/min. During opening of the reaction vessel, a stream of steam containing furfural is removed from the reaction vessel, which may be collected, for example, as condensate.
На необязательной стадии (vii) твердые продукты отделяют от реакционной смеси, присутствующей в реакционном сосуде. Остаточная влажность твердых продуктов может изменяться в диапазоне примерно 30-95 масс.%, предпочтительно примерно 35-45 масс.% и, в частности, составляет примерно 40 масс.%. Твердые продукты демонстрируют по существу полное превращение изначально содержащихся пентозных сахаров в соединения с более низкой молекулярной массой, такие как фурфурол. По существу полное превращение в контексте настоящей заявки соответствует снижению общего содержания пентозного сахара по меньшей мере на 50%, предпочтительно по меньшей мере на 60%, более предпочтительно по меньшей мере на 70%. Твердые продукты могут иметь концентрацию пентозы, такой как арабиноза и ксилоза, в диапазоне 0-2 масс.%, предпочтительно 0-0,5 масс.% по отношению к сухому твердому продукту. Низкая концентрация пентозы в твердых продуктах является дополнительным доказательством улучшенного выхода реакции в соответствии с настоящим изобретением.In optional step (vii), solids are separated from the reaction mixture present in the reaction vessel. The residual moisture content of the solids may range from about 30-95% by weight, preferably from about 35-45% by weight and in particular about 40% by weight. The solid products exhibit substantially complete conversion of the originally contained pentose sugars to lower molecular weight compounds such as furfural. Substantially complete conversion in the context of the present application corresponds to a reduction in the total pentose sugar content of at least 50%, preferably at least 60%, more preferably at least 70%. The solids may have a concentration of pentose such as arabinose and xylose in the range of 0-2 wt%, preferably 0-0.5 wt%, based on the dry solid. The low concentration of pentose in the solid products is further evidence of the improved yield of the reaction according to the present invention.
Поток пара, содержащий фурфурол, который отводят на стадиях (iii), (iv), (v) и/или (vi), может быть собран в виде конденсата, например, с помощью холодной ловушки. Представляющие интерес соединения, содержащиеся в конденсате, такие как альдегиды, кетоны, органические кислоты, спирты или их смеси, в частности, фурфурол, уксусная кислота, метанол и/или ацетон, могут быть выделены из конденсата обычными способами, известными в данной области, такими как как перегонка, в частности, фракционная перегонка, а именно перегонка с использованием теплового насоса или механической рекомпрессии пара. Необязательно, выделенные органические соединения подвергают по меньшей мере одной последующей стадии очистки.The furfural-containing vapor stream that is withdrawn in steps (iii), (iv), (v) and/or (vi) can be collected as condensate, for example, using a cold trap. Compounds of interest contained in the condensate, such as aldehydes, ketones, organic acids, alcohols or mixtures thereof, in particular furfural, acetic acid, methanol and/or acetone, can be isolated from the condensate by conventional methods known in the art, such as as as distillation, in particular fractional distillation, namely distillation using a heat pump or mechanical vapor recompression. Optionally, the isolated organic compounds are subjected to at least one subsequent purification step.
Следующий аспект настоящего изобретения относится к конденсату, получаемому в соответствии с описанным выше способом. Конденсат содержит по меньшей мере одно органическое соединение, выбранное из альдегидов, кетонов, органических кислот, спиртов или их смесей, в частности, фурфурол, уксусную кислоту, метанол и/или ацетон. Количество фурфурола, содержащегося в конденсате, может составлять, например, около 0,5-7%, предпочтительно около 1,5-5%.A further aspect of the present invention relates to the condensate obtained in accordance with the method described above. The condensate contains at least one organic compound selected from aldehydes, ketones, organic acids, alcohols or mixtures thereof, in particular furfural, acetic acid, methanol and/or acetone. The amount of furfural contained in the condensate may be, for example, about 0.5-7%, preferably about 1.5-5%.
Следующий аспект настоящего изобретения относится к применению раскрытого выше конденсата для получения основных химических веществ, таких как альдегиды, кетоны, органические кислоты или спирты, в частности, для получения фурфурола, уксусной кислоты, метанола и/или ацетона. Получение основных химических веществ, таких как фурфурол, может быть осуществлено путем перегонки, такой как фракционная перегонка, в частности, с помощью теплового насоса или перегонки с механической рекомпрессией пара.A further aspect of the present invention relates to the use of the condensate disclosed above for the production of basic chemicals such as aldehydes, ketones, organic acids or alcohols, in particular for the production of furfural, acetic acid, methanol and/or acetone. The production of basic chemicals such as furfural can be accomplished by distillation, such as fractional distillation, particularly heat pump or mechanical vapor recompression distillation.
Кроме того, настоящее изобретение относится к твердому продукту, получаемому на стадии (vii) в соответствии со способом, раскрытым выше. Твердый продукт, в частности, имеет низкую концентрацию пентозных сахаров, таких как арабиноза и ксилоза, соответствующую снижению начального содержания пентозных сахаров по меньшей мере на 50%, предпочтительно по меньшей мере на 60%, более предпочтительно по меньшей мере на 70% по сравнению с материалом биомассы, используемым на стадии (i). Концентрация пентозы в твердом продукте может находиться в диапазоне 0-2 масс.%, предпочтительно 0-0,5 масс.% по отношению к сухому твердому продукту. Остаточная влажность твердого продукта в соответствии с изобретением может составлять примерно 30-95 масс.%, предпочтительно 35-45 масс.% и наиболее предпочтительно примерно 40 масс.%.Moreover, the present invention relates to the solid product obtained in step (vii) in accordance with the method disclosed above. The solid product in particular has a low concentration of pentose sugars such as arabinose and xylose, corresponding to a reduction in the initial pentose sugar content of at least 50%, preferably at least 60%, more preferably at least 70% compared to biomass material used in step (i). The concentration of pentose in the solid product may be in the range of 0-2 wt.%, preferably 0-0.5 wt.% relative to the dry solid product. The residual moisture content of the solid product according to the invention may be about 30-95% by weight, preferably 35-45% by weight and most preferably about 40% by weight.
Кроме того, настоящее изобретение относится к применению твердого продукта по изобретению для изготовления гранул и к самим гранулам. Изготовление гранул может быть выполнено общепринятыми способами, такими как экструзия, необязательно с использованием кислот для экструзии, таких как смазки, например, воски, полимеры и т.д. Изготовление гранул необязательно включает стадию последующей сушки. Эффлюент, получаемый во время изготовления гранул, может содержать желательные органические соединения, такие как фурфурол. Таким образом, следующий аспект настоящего изобретения относится к применению твердого продукта, раскрытого выше, для получения основных химических веществ и/или топлива. Кроме того, твердый продукт и гранулы в соответствии с изобретением могут быть использованы в процессах сжигания, например, в бытовых или промышленных процессах сжигания.In addition, the present invention relates to the use of the solid product according to the invention for the production of granules and to the granules themselves. The manufacture of pellets can be accomplished by conventional methods such as extrusion, optionally using extrusion acids such as lubricants, eg waxes, polymers, etc. The manufacture of granules does not necessarily include a subsequent drying step. The effluent produced during the manufacture of granules may contain desired organic compounds such as furfural. Thus, a further aspect of the present invention relates to the use of the solid product disclosed above for the production of basic chemicals and/or fuels. In addition, the solid product and granules according to the invention can be used in combustion processes, for example, in domestic or industrial combustion processes.
Настоящее изобретение будет дополнительно проиллюстрировано более подробно, но не ограничиваться следующими примерами.The present invention will be further illustrated in more detail, but not limited to, by the following examples.
Пример 1Example 1
В пустой реакционный сосуд (около 12 м3) загружали около 1200 кг опилок, главным образом полученных из ели. Остаточная влажность опилок составила около 33 масс.%.About 1200 kg of sawdust, mainly obtained from spruce, was loaded into an empty reaction vessel (about 12 m 3 ). The residual moisture content of the sawdust was about 33 wt.%.
Реактор герметизировали и через входное отверстие в течение примерно 350 сек вводили пар под давлением до достижения давления около 20 бар. Затем клапан впуска пара закрывали, и внутреннее давление в реакционном сосуде дополнительно повышали до заранее заданного давления p1, равного 21 бар, которое достигалось примерно через 150 секунд. Затем частично открывали клапан регулирования давления, чтобы поддерживать заранее заданное давление p1 в течение примерно 500 сек. Пар, содержащий фурфурол, выходящий из реакционного сосуда, конденсировали и собирали. После этого клапан регулирования давления полностью открывали, чтобы довести давление в реакционном сосуде до p2 = 9 бар за время, составляющее примерно 100 сек. И снова содержащий фурфурол пар, выходящий из реактора, конденсировали и собирали. Наконец, выпускной клапан реакционного сосуда открывали и, таким образом, выходящий из реактора пар, содержащий фурфурол, конденсировали и собирали. Реактор разгружали в расширительный бак, в который собирали твердые продукты из реакционной смеси. Соответствующий профиль давления/времени показан на фиг. 1.The reactor was sealed and pressurized steam was introduced through the inlet for approximately 350 seconds until a pressure of approximately 20 bar was reached. The steam inlet valve was then closed and the internal pressure in the reaction vessel was further increased to a predetermined pressure p 1 of 21 bar, which was reached after approximately 150 seconds. The pressure control valve was then partially opened to maintain the predetermined pressure p 1 for approximately 500 seconds. The furfural-containing vapor escaping from the reaction vessel was condensed and collected. The pressure control valve was then fully opened to bring the pressure in the reaction vessel to p 2 = 9 bar in a time of approximately 100 seconds. Again, the furfural-containing vapor leaving the reactor was condensed and collected. Finally, the outlet valve of the reaction vessel was opened and thus the furfural-containing steam exiting the reactor was condensed and collected. The reactor was unloaded into an expansion tank, into which solid products from the reaction mixture were collected. The corresponding pressure/time profile is shown in FIG. 1.
Твердые продукты, имеющие содержание влаги около 38%, после этого сушили до содержания влаги около 5% и использовали для производства коричневых гранул. Эффлюент после сушки, содержащий небольшие количества фурфурола, конденсировали и собирали. Объединенные конденсаты подвергали химическому разделению и очистке.The solids, having a moisture content of about 38%, were then dried to a moisture content of about 5% and used to produce brown granules. The effluent after drying, containing small amounts of furfural, was condensed and collected. The combined condensates were subjected to chemical separation and purification.
Общее количество конденсата, собранного в ходе вышеуказанного процесса, составило около 50 масс.% от конечных твердых продуктов (в пересчете на сухую массу) и содержало около 24 г фурфурола на литр конденсата. Конденсат использовали для последующего отделения и очистки фурфурола.The total amount of condensate collected during the above process was approximately 50 wt.% of the final solids (on a dry weight basis) and contained approximately 24 g of furfural per liter of condensate. The condensate was used for subsequent separation and purification of furfural.
Примеры 2-4Examples 2-4
Примеры 2-4 в соответствии с изобретением выполняли согласно примеру 1, за исключением того, что:Examples 2-4 in accordance with the invention were carried out according to example 1, except that:
- время t1 составляло 700 сек (пример 2);- time t 1 was 700 seconds (example 2);
- давление p1 составляло 19 бар (пример 3);- pressure p 1 was 19 bar (example 3);
- давление p1 составляло 19 бар и время t1 составляло 700 сек (пример 4).- the pressure p 1 was 19 bar and the time t 1 was 700 sec (example 4).
Сравнительный пример 5Comparative Example 5
Сравнительный пример 5 выполняли в соответствии с примером 1, за исключением того, что после достижения давления 21 бар, стадию поддержания не выполняли (t1 = 0 сек), но давление в реакционном сосуде напрямую регулировали до 9 бар.Comparative Example 5 was performed in accordance with Example 1, except that after reaching a pressure of 21 bar, the maintenance step was not performed (t 1 = 0 sec), but the pressure in the reaction vessel was directly adjusted to 9 bar.
Общее количество конденсата, собранного в ходе сравнительного процесса, составило около 50 масс.% от конечных твердых веществ (в пересчете на сухую массу) и содержало около 10 г фурфурола на литр конденсата.The total amount of condensate collected during the comparative process was approximately 50 wt.% of the final solids (on a dry weight basis) and contained approximately 10 g of furfural per liter of condensate.
АнализAnalysis
Углеводный состав исходного материала биомассы, а также конечных твердых продуктов после сушки, полученных в соответствии с примерами 1-5, анализировали с использованием ионной хроматографии с импульсным амперометрическим детектированием (IC-PAD). Результаты представлены в таблице 1.The carbohydrate composition of the biomass starting material as well as the final drying solid products obtained in accordance with Examples 1-5 was analyzed using ion chromatography with pulsed amperometric detection (IC-PAD). The results are presented in Table 1.
Таблица 1. Анализ IC-PAD углеводного состава биомассы и конечного твердого продукта. Удельное содержание углеводов выражено относительно общего содержания углеводов, установленного как 100 масс.% Table 1. IC-PAD analysis of carbohydrate composition of biomass and final solid product. The specific carbohydrate content is expressed relative to the total carbohydrate content, set as 100 wt.%
Экспериментальный выход полученного фурфурола и анализ IC-PAD оставшегося твердого продукта ясно показывают, что способ в соответствии с изобретением обеспечивает улучшенное превращение пентозных сахаров, таких как арабиноза и ксилоза, содержащихся в исходном материале биомассы, в фурфурол по сравнению со способами уровня техники, в которых отсутствует стадия поддержания постоянного давления в реакционном сосуде в течение заранее заданного промежутка времени.The experimental yield of furfural obtained and IC-PAD analysis of the remaining solid product clearly show that the process according to the invention provides improved conversion of pentose sugars such as arabinose and xylose contained in the biomass feedstock into furfural compared to prior art processes in which there is no step of maintaining constant pressure in the reaction vessel for a predetermined period of time.
Claims (35)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP18196303.4 | 2018-09-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2021111348A RU2021111348A (en) | 2022-10-26 |
| RU2815907C2 true RU2815907C2 (en) | 2024-03-25 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU878768A1 (en) * | 1979-10-12 | 1981-11-07 | Белорусский технологический институт им.С.М.Кирова | Method of preparing furfural |
| RU2113436C1 (en) * | 1996-08-30 | 1998-06-20 | Евсикова Галина Николаевна | Method of producing furfurol and acetic acid |
| WO2013102002A1 (en) * | 2011-12-28 | 2013-07-04 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Processes for making furfurals |
| EP3184518A1 (en) * | 2015-12-23 | 2017-06-28 | Neste Oyj | Combined levulinic acid and furfural production from biomass |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU878768A1 (en) * | 1979-10-12 | 1981-11-07 | Белорусский технологический институт им.С.М.Кирова | Method of preparing furfural |
| RU2113436C1 (en) * | 1996-08-30 | 1998-06-20 | Евсикова Галина Николаевна | Method of producing furfurol and acetic acid |
| WO2013102002A1 (en) * | 2011-12-28 | 2013-07-04 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Processes for making furfurals |
| EP3184518A1 (en) * | 2015-12-23 | 2017-06-28 | Neste Oyj | Combined levulinic acid and furfural production from biomass |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Torres-Mayanga et al. | Subcritical water hydrolysis of brewer’s spent grains: Selective production of hemicellulosic sugars (C-5 sugars) | |
| Steinbach et al. | Pretreatment technologies of lignocellulosic biomass in water in view of furfural and 5-hydroxymethylfurfural production-a review | |
| Montané et al. | High-temperature dilute-acid hydrolysis of olive stones for furfural production | |
| CN107750289B (en) | Method and system for producing pulp, energy and bio-derivatives from plant based and recycled materials | |
| EP2513080B1 (en) | Method for producing furfural from lignocellulosic biomass material | |
| US9365525B2 (en) | System and method for extraction of chemicals from lignocellulosic materials | |
| RU2713659C2 (en) | Closed-loop production of furfural from biomass | |
| EP2786988B1 (en) | Method for manufacturing monosaccharides, oligosaccharides, and furfurals from biomass | |
| US20170044177A1 (en) | Methods and systems for producing isosorbide from biomass | |
| US10253009B2 (en) | One-step production of furfural from biomass | |
| JP7534288B2 (en) | Method for producing furfural | |
| US20150087030A1 (en) | Pretreatment Composition for Biomass Conversion Process | |
| JP2021507726A (en) | How to treat lignocellulosic biomass | |
| Brudecki et al. | Integration of extrusion and clean fractionation processes as a pre-treatment technology for prairie cordgrass | |
| US9902982B2 (en) | Continuous countercurrent enzymatic hydrolysis of pretreated biomass at high solids concentrations | |
| JP5861413B2 (en) | Continuous production method of furfural from biomass | |
| RU2815907C2 (en) | Method of producing furfural | |
| JP5835185B2 (en) | Process for producing monosaccharides, oligosaccharides and furfurals from biomass | |
| EP2336222A1 (en) | Process for treating lignocellulosic biomass material | |
| JP5842757B2 (en) | Method for producing furfurals from biomass | |
| CA2983553C (en) | Method for producing levoglucosenone | |
| EP3233876B1 (en) | Process for the preparation of a saccharide-containing solution from a torrefied cellulosic biomass | |
| JP5846008B2 (en) | Process for producing monosaccharides, oligosaccharides and furfurals from biomass | |
| JP5835183B2 (en) | Method for producing furfurals, monosaccharides and oligosaccharides from biomass | |
| RU2021111348A (en) | METHOD FOR OBTAINING FURFURAL |