[发明专利]酸催化剂最小用量的木质纤维素生物质酸水解

权利要求书

1.一种用于水解存在于来自预处理的木质纤维素生物质的液体生物质原料流中的低聚糖的工艺，其中所述工艺包括以下步骤

A.通过以下产生来自所述液体生物质原料流的酸性流：向所述液体生物质原料流以足够的数量增加H⁺离子数目，使得所述酸性流的pH较添加所述H⁺离子之前的所述液体生物质原料流的pH低至少0.5pH单位，其中添加至所述原料流的H⁺离子总量的小于80％来自酸或酸类，且

B.通过增加所述酸性流的温度至高于80℃的水解温度，将所述酸性流水解。

2.根据权利要求1所述的工艺，其中至少部分所述H⁺离子来自使用离子交换剂的去阳离子化，并且将至少部分所述酸性流与所述离子交换剂分离，然后水解所述酸性流的分离部分。

3.根据权利要求1和2所述的工艺，其中添加至所述原料流的H⁺离子总量的小于90％来自酸或酸类。

4.根据权利要求1-3任一项所述的工艺，其中所述酸性流的pH低于至少2.5。

5.根据权利要求1-4任一项所述的工艺，其中至少部分所述H⁺离子来自在水解之前被添加至所述原料流或所述酸性流或两者的酸。

6.根据权利要求1-5任一项所述的工艺，其中添加至所述工艺的H⁺离子的总量的低于25％来自酸或酸类。

7.根据权利要求1-6任一项所述的工艺，其中至少部分所述H⁺离子来自在水解步骤期间添加至所述酸性流的酸或酸类。

8.根据权利要求1-7任一项所述的工艺，其中一种盐被添加至所述工艺。

9.根据权利要求1-8任一项所述的工艺，其中至少部分所述盐被添加至所述原料流，然后将所述H⁺离子添加至所述原料流。

10.根据权利要求1-9任一项所述的工艺，其中所述酸性流的温度保持在水解温度范围内1秒至4小时范围内的时间。

11.根据权利要求1-10任一项所述的工艺，其中所述水解温度在80℃至200℃的范围内。

12.根据权利要求1-11任一项所述的工艺，其中所述原料流包含浓缩的低聚木糖，且在所述原料流中的所述低聚木糖的浓度在去阳离子化前被提升。

13.根据权利要求1-12任一项所述的工艺，其中所述酸性流包含浓缩的低聚木糖，且所述酸性流中的低聚木糖的浓度在水解前被提升。

14.一种用于水解存在于来自预处理的生物质的液体木质纤维素生物质原料流中的低聚糖的工艺，其中所述工艺包含以下步骤：

A.向所述液体生物质原料流中以足够的数量增加H⁺离子数量，使得所述液体生物质原料流的pH较添加所述H⁺离子之前的所述液体生物质原料流的pH低至少0.5pH单位，且

B.在高于80℃的水解温度中将所述液体木质纤维素生物质原料流水解，

C.至少部分所述H⁺离子增加的数量是通过将不包含能够在水中解离的H⁺离子的化合物添加至所述原料流而形成的，且所述化合物催化反应或所述化合物自身与已经存在于所述液体生物质原料流中的组分反应以形成至少部分所述H⁺离子。

15.根据权利要求14所述的工艺，其中所述水解温度在80℃至200℃的范围之内。

16.根据权利要求14至15任一项所述的方法，其中所述原料流包含浓缩的低聚木糖且所述原料流中的低聚木糖的浓度在水解之前被提升。