[发明专利]用于在纤维素生物质固体的水热消解过程中加工木质素的方法和系统

权利要求书

1.一种方法，其包括：

在消解溶剂中提供纤维素生物质固体；

将所述纤维素生物质固体至少部分转化为包含木质素的酚类物质液相、包含衍生自所述纤维素生物质固体的醇组分的水相，和任选的轻质有机物相；和

使所述酚类物质液相与所述水相分离。

2.一种方法，其包括：

在消解溶剂中提供纤维素生物质固体；

在氢和加氢催化浆料催化剂的存在下加热所述纤维素生物质固体和所述消解溶剂，由此形成包含木质素的酚类物质液相、包含衍生自所述纤维素生物质固体的醇组分的水相，和任选的轻质有机物相，使用向上定向的流体流动将所述浆料催化剂至少部分分布于所述纤维素生物质固体中，且在所述酚类物质液相形成时所述浆料催化剂的至少一部分在其中积聚；以及

使所述酚类物质液相与所述水相分离。

3.一种方法，其包括：

在水热消解单元中提供纤维素生物质固体、消解溶剂、氢和加氢催化浆料催化剂；

在水热消解单元中加热所述纤维素生物质固体，由此形成包含木质素的酚类物质液相、包含衍生自纤维素生物质固体的醇组分的水相，和任选的轻质有机物相，在所述酚类物质液相形成时所述浆料催化剂的至少一部分在其中积聚；

使所述酚类物质液相与所述水相分离；

至少部分解聚所述酚类物质液相中的木质素；以及

在至少部分解聚所述酚类物质液相中的木质素之后，从所述酚类物质液相中移出所述浆料催化剂。

4.根据权利要求3所述的方法，其还包括：

在使所述酚类物质液相与所述水相分离之后，从所述水相的至少一部分中至少部分分离所述醇组分。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述醇组分由可溶性碳水化合物的催化还原反应形成，所述可溶性碳水化合物衍生自所述纤维素生物质固体。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述醇组分包括一元醇、二醇、三醇，或它们的任意组合，优选二醇。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中在分离酚类物质液相之后，保持所述水相的至少一部分与纤维素生物质固体在一起。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其还包括：

将水相的至少一部分循环通过纤维素生物质固体。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其还包括：

至少部分解聚所述酚类物质液相中的木质素。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中至少部分解聚木质素包括在分子氢和加氢催化催化剂的存在下将所述酚类物质液相加热至至少270℃的温度。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其中所述催化剂包括浆料催化剂。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中酚类物质液相与水相分离之后进行至少部分解聚木质素。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其还包括：

测量所述酚类物质液相的粘度；和

至少部分解聚木质素，直至已经达到所需粘度。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法，其中通过至少部分解聚木质素，所述酚类物质液相的粘度降低至多20％。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其还包括：

在至少部分解聚木质素的同时在酚类物质液相中形成甲醇。

16.根据权利要求1-15中任一项所述的方法，其还包括：

组合甲醇与醇组分。

17.根据权利要求1-16中任一项所述的方法，其还包括：

在所述酚类物质液相与水相分离之后，从所述水相的至少一部分中至少部分分离所述醇组分。

18.根据权利要求1所述的方法，其中将纤维素生物质固体至少部分转化为包含木质素的酚类物质液相、包含衍生自纤维素生物质固体的醇组分的水相和任选的轻质有机物相在分子氢和加氢催化浆料催化剂的存在下在水热消解单元中进行，使用向上定向的流体流动将所述浆料催化剂至少部分分布于所述纤维素生物质固体中。