[发明专利]生物质水解

权利要求书

1.一种水解生物质聚糖基质的方法，其包括下列步骤：

[a]将所述生物质聚糖基质与离子液体接触，直到所述聚糖至少部分地溶解在所述离子液体中，其中所述离子液体的阴离子是氯离子、三氟乙酸根、三氯乙酸根、三溴乙酸根或硫氰酸根；

[b]将步骤[a]的混合物加热至反应温度，然后加入足够引发所述聚糖水解的量的酸催化剂；并且

[c]在水解反应引发后将水加到反应混合物中，从而使总的水含量为至少20重量％，其中添加水的速率为使得聚糖不会沉淀而且基本不会抑制水解。

2.权利要求1的方法，其中所述水解持续进行到单糖产率为50％或更高。

3.权利要求1的方法，其中添加的酸催化剂的量以所述反应中生物质聚糖基质的量计为约5重量％至40重量％。

4.权利要求1的方法，其中添加的酸催化剂的量以所述反应中的聚糖或木素纤维素的量计为约10重量％至25重量％。

5.权利要求1的方法，其中反应温度为约70至140℃。

6.权利要求1-5任一项的方法，其中所述离子液体是阳离子为咪唑鎓或吡啶鎓的离子液体。

7.权利要求1-5任一项的方法，其中所述离子液体是离子氯化咪唑鎓或氯化吡啶鎓。

8.权利要求1-5任一项的方法，其中所述离子液体是[EMIM]Cl、[BMIM]Cl、1-乙基-2，3-二甲基氯化咪唑鎓或1-烷基氯化吡啶鎓。

9.权利要求1-5任一项的方法，其中所述离子液体是含有氯离子的离子液体。

10.权利要求1-5任一项的方法，其中所述离子液体是含有三氟乙酸根的离子液体。

11.权利要求1-5任一项的方法，其中所述生物质聚糖是纤维素、木聚糖、阿聚糖或甘露聚糖。

12.权利要求1-5任一项的方法，其中所述生物质聚糖基质是木素纤维素，并且添加的酸的量相对于木素纤维素的量测定。

13.权利要求1-5任一项的方法，其中所述生物质聚糖是木素纤维素，并且所述木素纤维素是玉米秸秆。

14.权利要求1-5任一项的方法，其中添加的水的总量至少为反应混合物的35重量％，但是不高于反应混合物的50重量％。

15.权利要求1-5任一项的方法，其中添加的水的总量为40至45重量％。

16.权利要求1-5任一项的方法，其中水解进行1-5小时。

17.权利要求1的方法，其中水解以两步或更多步进行，其中将在前步骤之后剩余的生物质聚糖基质与水解产物和离子液体分离，然后返回用于在后步骤的进一步水解，并且其中使在前步骤的水解产物与离子液体分离，然后分离出的离子液体返回再利用于在后步骤。

18.权利要求17的方法，其为两步方法。

19.权利要求17的方法，其中使用与所述离子液体的阳离子交换过的强阳离子交换树脂将水解产物与离子液体分离。

20.权利要求1-5或17-19任一项的方法，在步骤[a]之前还包括用稀酸预处理的步骤。

21.权利要求1-5或17-19任一项的方法，在步骤[a]之前还包括用稀酸预处理的步骤，其中所述稀酸预处理步骤在140至225℃的温度下进行少于10分钟。

22.权利要求1-5或17-19任一项的方法，在步骤[a]之前还包括用稀酸预处理的步骤，其中所述稀酸预处理步骤在190至210℃的温度下在高于环境压力下进行5分钟或更短。

23.权利要求1-5或17-19任一项的方法，其中在反应引发后将选定量的水在选定的时间以分步加入的方式加入。

24.权利要求1-5或17-19任一项的方法，其中水在选定的一段时间内连续地加入，以获得所需的总水量。

25.权利要求1-5或17-19任一项的方法，其中加入水以在水解引发后3-10分钟达到20重量％的总水量，以总反应混合物计。