木材乙酰化流体的纯化制造技术

公开了纯化从使木材乙酰化的过程中回收的被利用的乙酰化流体的方法。该方法涉及使回收的乙酰化流体经受冷却结晶。通过这种方法除去萜烯和萜类化合物杂质以及其他杂质。还公开了使木材乙酰化产生乙酰化的木材和包含乙酸的被利用的乙酰化流体，并通过冷却结晶来纯化被利用的乙酰化流体的方法。被利用的乙酰化流体的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】木材乙酰化流体的纯化


[0001]本专利技术涉及纯化从木材乙酰化过程中回收的乙酸，例如导致除去副产物和/或基于木材的杂质。特别地，本专利技术涉及从酸中除去萜烯和萜类化合物杂质。

技术介绍

[0002]木质纤维素材料(在下文中被称为木材)的乙酰化是公认的方法，通过该方法可以改善这些材料的各种特性。这尤其涉及耐久性和尺寸稳定性。
[0003]木材乙酰化过程通常具有使木材在合适的乙酰化条件下经受与乙酰化流体接触的共同点。背景参考文献为WO 2009/095687。在本文中，描述了使木材乙酰化的方法，包括以下步骤：将木材浸没在反应压力容器中的乙酰化液体中，进行浸渍程序，除去过量的乙酰化流体，将惰性流体(通常为氮气，惰性流体可能包含非惰性乙酸酐和/或乙酸)引入到容器中，按照加热模式将惰性流体循环并加热，以便完成木材的适当乙酰化，并除去循环的流体以及使乙酰化的木材冷却。
[0004]乙酰化流体通常选自乙酸、乙酸酐及其混合物。在木材乙酰化过程之后，从木材中除去被利用的乙酰化流体。由此期望避免浪费除去的乙酰化介质，例如通过使其再循环，并在木材乙酰化中重新使用。
[0005]在许多情况下，被利用的乙酰化流体将包含过量的乙酸，因为这是作为乙酰化的副产物形成的。期望分离出这样的乙酸，并将其单独使用，将其作为化学品出售，和/或在烯酮的生产中使用其。
[0006]然而，这样的乙酸(即来自木材的乙酰化)的具体来源由于存在来自木材的萜烯和萜类化合物杂质而对其进一步使用带来了固有限制。期望除去的其他杂质通常包括副产物，例如乙腈和乙酸酯例如乙酸甲酯和乙酸乙酯。木材乙酰化也可能导致在被利用的乙酰化流体中存在氯化物。被利用的乙酰化流体中的氯化物浓度取决于氯化物含量，并且通常取决于木材的在乙酰化之前化学组成的氯化物含量。木材中存在的氯化物杂质的水平也可能取决于木材种类以及取决于木材源于的地区；例如，氯化物在橡胶木材(更特别地是如果生长在沿海地区)中特别明显。
[0007]萜烯和萜类化合物包括天然木材杂质、以及天然木材萜烯和萜类化合物在木材乙酰化期间经受加热产生的转化产物二者。
[0008]众所周知难以除去这样的杂质，特别是萜烯和萜类化合物。这在使乙酰化流体再循环是时不期望的，特别是因为以受控方式获得期望的高乙酰化度需要使用受控纯度的乙酰化流体。此外，杂质的存在，特别是萜烯和萜类化合物杂质的存在，限制了从木材乙酰化中回收的乙酸的进一步使用，更不用说单独销售了。例如在烯酮炉中使用它是不期望的，因为上述的萜烯和萜类化合物杂质倾向于导致炉中形成焦炭，这是在其中施加高温的结果。
[0009]WO 2009/120257中提出了从木材乙酰化中回收的乙酸的纯化。在本文中，包含前述杂质的乙酸与水一起被供应到蒸馏柱中。对于这样的蒸馏通常所需的水量的必要添加在产生比期望更多的稀乙酸方面存在缺点。在其它方面也是如此，例如热能消耗，向蒸馏柱中
添加水降低该方法的经济可行性。因此，期望在不用水蒸馏的情况下除去萜烯和萜类化合物。

技术实现思路

[0010]在一方面，本专利技术提出了用于纯化从使木材乙酰化的过程中回收的被利用的乙酰化流体的方法，所述回收的乙酰化流体包含乙酸，该方法包括在形成晶体的情况下，使回收的乙酰化流体经受冷却至乙酸的熔点以下，并从流体中分离晶体。
[0011]在另一方面，本专利技术提供了从由使木材乙酰化的过程中回收的被利用的乙酰化流体中除去一种或更多种选自氯化物、乙腈、乙酸酯例如乙酸甲酯和乙酸乙酯、萜烯、萜类化合物及其组合的杂质的方法，所述回收的乙酰化流体包含乙酸，所述方法包括在形成晶体的情况下，使回收的乙酰化流体经受冷却至乙酸的熔点以下，并从流体中分离晶体。
[0012]在又一方面，本专利技术具体包括从由使木质纤维素材料乙酰化的过程中回收的被利用的乙酰化流体中除去一种或更多种选自萜烯、萜类化合物及其组合的杂质的方法，所述回收的乙酰化流体包含乙酸，所述方法包括在形成晶体的情况下，使回收的乙酰化流体经受冷却至乙酸的熔点以下，并从流体中分离晶体。
[0013]在再一方面，本专利技术提出了用于木材的乙酰化的方法，包括：使木材在木材乙酰化条件下经受与包含乙酸酐和/或乙酸的乙酰化流体接触，产生乙酰化的木材和包含乙酸的被利用的乙酰化流体，并通过本
技术实现思路
中任何前述段落所述的方法纯化被利用的乙酰化流体。
[0014]在另一方面，本专利技术提供了通过本文所提出的纯化方法获得的乙酸在由乙酸生产烯酮和/或由乙酸和烯酮生产乙酸酐中作为反应物的用途，以及用于木材的乙酰化和乙酸酐的生产的整合方法。
具体实施方式
[0015]本专利技术利用判断准确的见解以使被利用的乙酰化流体经受冷却结晶。由此发现，从熔点不仅低于而且高于乙酸熔点的萜烯中纯化可以获得乙酸。该发现是出乎意料的，因为预期这样的萜烯也会结晶，或与乙酸共结晶。此外，考虑到众所周知难以从被利用的乙酰化流体中除去萜烯和萜类化合物杂质，出乎意料的是可以发现不同于共沸蒸馏的又一种方法。
[0016]作为出乎意料的进一步发现，发现了对被利用的乙酰化流体施加冷却结晶以除去一种或更多种选自氯化物、乙腈、水、乙酸酯例如乙酸甲酯和乙酸乙酯的杂质。氯化物通常为乙酸/乙酸酐分离后随后用水骤冷之后存在于乙酸中的离子氯化物。不希望受理论束缚，本专利技术人相信检测到的氯化物包括氯化氢和(通常水解的)乙酰氯。工艺中的其他氯化物可能包括稳定的有机氯化物和非挥发性氯化物，其在酸酐/乙酸分离时与酸酐保留下来。
[0017]本专利技术优选涉及从被利用的乙酰化流体中除去萜烯、萜类化合物或其组合的杂质。萜烯是由多种植物(包括树)产生的一大类种类繁多的有机化合物。萜烯为碳氢化合物。萜类化合物为改性的萜烯，包含另外的官能团，通常含氧。萜烯以单萜和低聚萜烯的形式存在。
[0018]萜烯可以根据分子中异戊二烯单元的数量进行分类；名称中的前缀表示组装分子
所需的萜烯单元的数量。半萜由一个异戊二烯单元组成。异戊二烯本身被认为是唯一的半萜，但含氧衍生物如异戊烯醇(prenol)和异戊酸是半萜类化合物。单萜由两个异戊二烯单元组成，并且具有分子式C
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。单萜和单萜类化合物的实例包括香叶醇、萜品醇、柠檬烯、月桂烯、芳樟醇或蒎烯。环烯醚萜类化合物(iridoids)衍生自单萜。倍半萜烯由三个异戊二烯单元组成，并且具有分子式C
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。倍半萜烯和倍半萜烯化合物的实例包括葎草烯、法呢烯、法呢醇。二萜由四个异戊二烯单元构成，并且具有分子式C
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。二萜和二萜类化合物的实例是咖啡醇、咖啡豆醇、松柏烯和紫杉二烯。二倍半萜烯(具有25个碳和5个异戊二烯单元的萜烯)相对于其他尺寸来说是罕见的。二倍半萜烯类化合物的一个实例是香叶基法尼醇(geranylfarnesol)。三萜由六个异戊二烯单元组成，并且具有分子式C
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。三倍半萜烯(sesquarterp本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于纯化从使木材乙酰化的过程中回收的被利用的乙酰化流体的方法，所述回收的乙酰化流体包含乙酸，所述方法包括在形成晶体的情况下，使所述回收的乙酰化流体经受冷却至乙酸的熔点以下，并从所述流体中分离所述晶体。2.根据权利要求1所述的方法，包括除去选自氯化物、乙腈、乙酸酯例如乙酸甲酯和乙酸乙酯、萜烯、萜类化合物、及其组合的杂质。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述木材选自实木、木材单板和木材元件。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中使木材乙酰化的所述过程包括使所述木材经受包含乙酸酐，优选地由乙酸酐组成的乙酰化流体。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括在一个或更多个乙酸晶种的存在下冷却所述回收的乙酰化流体。6.根据权利要求5所述的方法，包括以下步骤：(a)在形成晶体的情况下，使所述回收的乙酰化流体经受冷却至乙酸的熔点以下；(b)使所述晶体的第一部分经受熔融以便获得乙酸熔体，从而保留所述晶体的第二部分；(c)使所述乙酸熔体再循环；(d)使所述熔体在至少部分保留的晶体的存在下经受冷却至乙酸的熔点以下。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一部分包含60％至99％的在步骤(a)中形成的所述晶体，优选85％至95％的在步骤(a)中形成的所述晶体。8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，包括单独添加晶种。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述回收的乙酰化流体包含乙酸酐和乙酸。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括在使所述流体经受所述冷却之前，使所述回收的乙酰化流体经受乙酸酐的除去，例如通过蒸馏。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述冷却是到乙酸的熔点以下的温度。12.根据权利要求11所述的方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得，
申请(专利权)人：泰坦木业有限公司，
类型：发明
国别省市：