[发明专利]生物质加压液化与定向萃取分离制备单糖酯和多酚产物的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物质资源领域，主要涉及生物质热解液化油的分级分类制备混合单糖酯与多酚类化合物。

背景技术

以石油、煤炭为主的一次能源正日益枯竭，而生物质能源是利用可再生或循环的有机物质，包括农作物、树木和其他植物及其残体等为原料，进行生物基产品、生物燃料和生物能源生产的产业。目前生物质液化研究较多，包括各种溶剂液化、快速热解等技术方法[袁振宏，吕鹏梅.我国生物质液体燃料发展现状与前景分析.太阳能.2007，6:5-10.]，但是大都获得比较复杂的有机物的混合体，包括醇类、醚类、酯类等几百种多门类的化合物，对这些液化产物的进一步深加工利用带来较多的问题，往往只有部分化合物适用于进一步精炼，而其他物质带来的副反应对精炼过程的经济性和产品的可用性带来较大的负面影响。

发明内容

解决的技术问题：为了解决现有技术中存在的液化产物复杂、不易精炼加工的缺点，本发明提供了一种生物质加压液化与定向萃取分离制备单糖酯和多酚产物的方法，工艺简单，能够得到两大类生物基的平台化合物产品，包括单糖酯和多酚产物。

技术方案：生物质加压液化与定向萃取分离制备单糖酯和多酚产物的方法，包括以下步骤：

第一步，加压液化反应：将生物质、低碳醇和酸性催化剂加入高压反应釜，高压反应釜在150-250℃条件下反应0.5-2h，压力为3-7MPa，在1～5min内降至室温；其中生物质：低碳醇：酸性催化剂的质量比为1:6-10:0.01-0.05；所述低碳醇的分子结构中碳原子数量为1～3；所述生物质为木屑和/或竹屑；

第二步，萃取分离：将加压液化产物过滤，旋转蒸发回收低碳醇之后，采用萃取剂将产物中的多酚组分分离，萃取剂与液化产物的质量比为2-5:1，所述萃取剂为四氯化碳、二氧六环、乙酸乙酯、异丙醚中的任意一种，或者是其中两者之间的配合物，萃取后剩余的液化产物为混合单糖酯。

所述低碳醇为甲醇、乙醇中的任意一种。

酸性催化剂为硫酸、甲苯磺酸、磷酸中的任意一种。

萃取剂为四氯化碳、二氧六环的质量比1:1混合萃取液。

有益效果：

1.发现了低碳醇液化反应能够形成高纯度的混合单糖酯，目前液化产物大都直接提质改性或作为树脂填充材料，而混合单糖酯分子结构中含有的多羟基特点，在多元醇产品开发上有很大的潜在价值。

2.本发明的方法中使用萃取的方法分离出多酚类化合物，不仅提高了混合单糖酯的纯度，分离所得多酚类物质亦是很好的酚醛缩合原料，在树脂材料的应用上有一定的价值。

3.液化反应之后用冷却水迅速降温，我们意外的发现，这种方式可以得到高含量的单糖酯化合物，而长时间的降温使得单糖衍生物进一步分解成羟基官能团较少的小分子化合物。

4.通过萃取剂的配合使用，来调节配合溶剂的极性，可以高效率的提取酚类化合物，从而高纯度的获得单糖衍生物与多酚类产品，方法简单易行，溶剂用量少，且回收容易。

5.选用甲醇，可以利用其较高的反应压力，提高反应效率；酸性催化剂优选硫酸，其较强的酸性，能够提高原料转化率。

附图说明

图1为单糖酯化合物在不同降温方式下的变化规律（a.快速降温；b.自然降温）曲线图。

由图1可知单糖衍生物快速冷却可以较好地保持其分子结构，冷却时间过长，会导致其进一步向乙酰丙酸、呋喃等结构化合物的转变。

具体实施方式

以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。

若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

一种生物质加压液化与定向萃取分离制备单糖酯和多酚产物的方法，包括以下步骤：

第一步，加压液化反应：将木屑、竹屑等生物质与低碳醇，酸性催化剂等按照质量比1:6-10:0.01-0.05的比例加入高压反应釜，在150-250℃条件下反应0.5-2h，压力为3-5MPa，低碳醇为甲醇、乙醇中的任意一种；

第二步，萃取分离：将加压液化产物过滤，旋转蒸发回收低碳醇之后，采用萃取剂将产物中的多酚组分分离，萃取后剩余的液化产物为混合单糖酯。

实施例1：