将木质素转化为有用化合物的改进方法技术

技术编号:11903271 阅读:96 留言:0更新日期:2015-08-19 15:48
用于将木质素生物质进料流转化为经转化的木质素流的方法,该方法包括以下步骤:A)将木质素生物质进料流与包括氧化镍的催化剂和液体溶剂在反应容器中相结合;B)在加氢温度和加氢压力下将该木质素生物质进料流进行加氢时间的加氢,其中该氢是由由氢供体和直接氢气添加构成的组得到的;C)在脱氧温度和脱氧压力下将该经加氢的木质素生物质进行脱氧时间的脱氧。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 优先权和交叉引用 本申请要求享有2012年10月28日申请的美国临时专利申请号61/719, 486、2013 年1月13日申请的美国临时专利申请号61/751,919、2013年2月14日申请的美国临时 专利申请号61/754,611、2013年2月15日申请的美国临时专利申请号61/765,402、2013 年2月22日申请的WIPO申请号PCT/US2013/027393、2013年2月26日申请的WIPO申请 号PCT/EP2013/053625、2013 年 2 月 26 日申请的WIPO申请号PCT/EP2013/053626、2013 年 2月26日申请的WIPO申请号PCT/EP2013/053628、2013年2月26日申请的WIPO申请号 PCT/EP2013/053629、2013 年 2 月 26 日申请的WIPO申请号PCT/EP2013/053630、2013 年 2 月26日申请的WIPO申请号PCT/EP2013/05363U2013年2月24日申请的美国专利申请号 13/775, 229、2013年2月24日申请的美国专利申请号13/775, 230、2013年2月24日申请 的美国专利申请号13/775, 238、2013年2月24日申请的美国专利申请号13/775, 239、2013 年2月24日申请的美国专利申请号13/775, 240、2013年2月24日申请的美国专利申请号 13/775, 24U2013年2月24日申请的美国专利申请号13/775, 242和2013年6月20日申 请的美国临时专利申请号61/837, 262的优先权,将其各自的教导并入本文作为参考。
技术介绍
使用氨气和催化剂在间歇方法中转化木质素是已知的。例如,Boocock,D.G. . B等 的"使用改性镶催化剂由木材制备合成有机液体(The Pro化ction of Synthetic化ganic Liquids from Wood Using a Modified Nickel Catalyst)"公开了在间歇式高压蓋中在 340°C -350°C将经空气干燥的白杨木暴露于氨气和雷内镶(Raney Nickel) 1或化W制备 "油产物"。然而,依照Boocock等,"雷内镶的使用现在已经被废弃了,用来自镶盐的镶取 代……"。 使用催化剂转化木质素也是已知的。Zakzeski,PieterC.等,"木质素的催化稳 定W制备可再生化学品(TheCatalyticValorizationofLigninfortheProduction ofRenew油le化emicals)", 2010是对用于转化木质素的催化方法的综述。 尽管很多人提出了理论上连续的方法,但本专利技术人并未注意到任何公开内容能够 超出理论基础的范围。例如,如PNNL-16079, 2006年9月中的记载,固体木质素的转化呈现 了显著的操作问题。 "至少在自从1973年阿拉伯石油禁运起开发现代的生物质转化系统时生物质浆料 的高压进料系统已经被认为是一个方法开发的问题"。作者概述了现有技术和各种浆料累 送系统,其大多数都包括球形止回阀。其结论是高压进料对于小规模制备仍是一个问题,但 相信"生物质浆料的高压进料在较高流速时应当更容易实现,其中生物质的纤维性质预期 将不会架设和堵塞孔口和阀口。" 因此仍存在提供浆料的累送和加料方案的需求。[000引 该样的实例在系列申请US2011/0312051、US2011/0312487、US2011/0312488、 US2011/0313212、US2011/0313210、US2011/0313209、US2011/0313208 和US 2011/0312050中。该些共同申请人的申请提出了仅基于间歇式高压蓋的连续方法,结果证 明对己二醇具有高的催化选择性。然而,高己二醇产率取决于纤维素原料的纯度,其将直 观地分裂为=个己二醇单元。在所列出的实验中,使用最接近工业或自然环境中所见的生 物质原料的原料的实验是漂白纸浆。然而,漂白纸浆仅生成37%的产率。在使用半纤维素 (木糖)时,预期结果将更多地从己二醇远离移动到丙二醇。由于该连续方法是理论描述 的,该申请并未公开能够实施的连续方法。例如,该专利技术指出"(连续)方法的原料必须能 够从低压源运输到反应区,产物必须能够从反应区运输到产物回收区。根据操作方式,残余 的固体(如果存在)必须能够从反应区除去"。该公开了操作连续方法的直观明显要求,但 该声明并未教导普通技术人员如何实现该些要求。在整个申请中都没有讨论或解决该一关 键问题。事实上,在该公开文件的图2的讨论过程中,讨论了温度和压力条件,但未公开任 何关于该浆料如何升高到所列出的ISOOpsig或甚至2(K)psig的压力的内容。在考虑到从 1973年石油禁运到2006时为止始终存在的运输问题时,教导普通技术人员关键在于运输 物料的公开内容几乎不能被认为是能够实施的。 该些系列申请还公开了将反应区中的水保持在液相中。在间歇式高压蓋中,该是 由于密封的条件而发生的。然而,其并未公开在连续方法中是如何实现的或甚至其如何能 够实现。 为了避免在上述申请和公开文件中所指出的并未解决的累送和加料问题,提出了 木质素的溶解。W0 2011/117705依赖于溶解该木质素W使得该材料能够作为液体加料,完 全利用了止回阀和高压液体加料系统。事实上,依照W0 2011/117705,"唯一的限制是供给 氨解反应的木质素在进料温度时在该溶剂中充分溶解。" 因此存在能够适当公开如何连续转化木质素的方法,包括处理、加料和所要进行 的方法的必要条件。该些条件和步骤被认为是具有新颖性和创造性的,且是第一次实验证 实可行的。
技术实现思路
本说明书中公开了用于将木质素生物质进料流转化为经转化的木质素流的方法, 该方法包括W下步骤: A)将该木质素生物质进料流与含有氧化镶的催化剂和液体溶剂在反应容器中相 结合; B)在加氨温度和加氨压力下将该木质素生物质进料流进行加氨时间的加氨,其中 该氨是由由氨供体和直接氨气添加构成的组得到的; C)在脱氧温度和脱氧压力下将经加氨的木质素生物质进行脱氧时间的脱氧。 在一种实施方案中,该加氨温度在选该样的范围内,该范围选自由190°C-370°c、 210°C-37(TC、22(rC-36(TC、24(rC-36(TC、25(rC-36(TC、28(rC-36(TC、29(rC-35(TC和 300°C-330°C构成的组。 在一种实施方案中,该加氨压力在该样的范围内,该范围选自由;70己-300己、80 己-245己、82己-242己、82己-210己、90己-207己和90己-172己构成的组。 在一种实施方案中,该催化剂进一步包括锋。在另一实施方案中,该催化剂进一步 包括锋和铁。在另一实施方案中,该催化剂进一步包括钻。 在一种实施方案中,该催化剂的至少一部分呈现为含有氧化镶的催化剂颗粒,其 中所有催化剂颗粒的平均粒径小于250nm。在另一实施方案中,该催化剂的至少一部分呈现 为含有氧化镶的催化剂颗粒,其中所有催化剂颗粒的平均粒径小于150nm。在另本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于将木质素生物质进料流转化为经转化的木质素流的方法,该方法包括以下步骤:A)将木质素生物质进料流与含有氧化镍的催化剂以及液体溶剂在反应容器中混合;B)在加氢温度和加氢压力下对所述木质素生物质进料流进行加氢时间的加氢,其中所述氢是由由氢供体和直接氢气添加构成的组得到的;C)在脱氧温度和脱氧压力下将经加氢的木质素生物质进行脱氧时间的脱氧。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:克里希纳·沙玛亚伦·默里史蒂文·瑞巴丹·加斯塔尔多古利兹·阿尔夫·艾略特
申请(专利权)人:拜奥开姆泰克股份公司
类型:发明
国别省市:意大利;IT

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