[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；

将至少所述酚类物质液相和所述水相彼此组合，由此形成组合相；以及

从所述组合相的至少一部分中分离所述醇组分的至少一部分。

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；

形成包含所述酚类物质液相的至少一部分和所述水相的至少一部分的组合相；

将所述组合相的至少一部分向上循环通过所述纤维素生物质固体，以提供向上定向的流体流动的至少一部分；以及

从所述组合相的至少一部分中分离所述醇组分的至少一部分。

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、分子氢和浆料催化剂，所述浆料催化剂能够活化分子氢；

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；

形成包含所述酚类物质液相的至少一部分和所述水相的至少一部分的组合相；

至少部分解聚所述组合相或所述酚类物质液相中的木质素；

在至少部分解聚木质素之后，从所述组合相或所述酚类物质液相中移出所述浆料催化剂；以及

从所述组合相的至少一部分中分离所述醇组分的至少一部分。

4.根据权利要求1至3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。

5.根据权利要求1至4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，优选包括二醇。

6.根据权利要求1至5所述的方法，其还包括：

将所述组合相的至少一部分向上循环通过纤维素生物质固体。

7.根据权利要求1至6所述的方法，其还包括：

至少部分解聚所述组合相或所述酚类物质液相中的木质素。

8.根据权利要求1至7所述的方法，其中至少部分解聚木质素包括在氢和加氢催化催化剂的存在下将所述组合相或所述酚类物质液相加热至至少270℃的温度。

9.根据权利要求1至7所述的方法，其中所述催化剂包括浆料催化剂。

10.根据权利要求1至8所述的方法，其还包括：

测量所述组合相或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。

11.根据权利要求1至10所述的方法，其还包括：

在至少部分解聚木质素的同时在所述组合相或所述酚类物质液相中形成甲醇。

12.根据权利要求1至11所述的方法，其还包括：

组合甲醇与从所述组合相中分离的醇组分。

13.一种物质组合物，其包含：

水；和

衍生自纤维素生物质固体的有机部分，所述有机部分包括乙二醇、丙二醇和异丙醇；和

硫化的钼酸钴浆料催化剂。

14.根据权利要求13所述的物质组合物，其还包含：

纤维素生物质固体。

15.根据权利要求13所述的物质组合物，其中所述有机部分还包括甲氧基苯酚。

16.根据权利要求15所述的物质组合物，其中所述有机部分还包括甲醇。

17.根据权利要求13所述的物质组合物，其中所述有机部分还包括甲醇。