[发明专利]处理纤维素类生物质的方法和系统

权利要求书

1.一种方法，所述方法包括：

向第一反应区中的反应器提供第一反应内容物，其中所述第一反应内容物包含纤维素类生物质固体、分子氢、活化氢的催化剂和消化溶剂；

加热所述第一反应内容物，以形成包含酚类和醇类组分的第一反应产品；

向第二反应区中的第一反应器提供第二反应内容物，其中所述第二反应内容物包含第一反应产品、分子氢和活化氢的催化剂；

加热第二反应内容物，以形成第二反应产品；

向第二反应区中的第二反应器提供第三反应内容物，其中所述第三反应内容物包含第二反应产品、分子氢和活化氢的催化剂；

加热第三反应内容物，以形成包含由酚转化的烃和未转化酚的第三反应产品；

使未转化酚馏分从第三反应产品中分离出来；

向第一反应区中的反应器提供第一部分的未转化酚馏分；和

向第二反应区中的第一反应器和第二反应器中的至少一个提供第二部分的未转化酚馏分。

2.权利要求1的方法，其中以各反应内容物的总重量计，第二和第三反应内容物中的至少一个的酚浓度为50wt％或更少。

3.前述权利要求任一项的方法，其中以第二反应内容物的总重量计，第二反应内容物的水浓度为至少10wt％。

4.前述权利要求任一项的方法，其中所述未转化酚馏分包含大于50％的在由其中分离出未转化酚馏分的第三反应产品中的酚量。

5.前述权利要求任一项的方法，其中第二和第三反应器中的至少一个的压力小于200bar。

6.前述权利要求任一项的方法，其中将醇类组分中的至少一部分三醇和二醇转化为一元醇。

7.前述权利要求任一项的方法，其中将第一反应内容物加热至约190-260℃的温度。

8.前述权利要求任一项的方法，其中将第二和第三反应内容物加热至约210-300℃的温度。

9.前述权利要求任一项的方法，其中第一反应区中的反应器的总压为至少30bar。

10.前述权利要求任一项的方法，其中第二反应区中的第一和第二反应器均具有至少30bar的总压。

11.前述权利要求任一项的方法，其中第二反应区中的第一反应器包括沸腾床反应器和第二反应区中的第二反应器包括固定床反应器或滴流床反应器。

12.前述权利要求任一项的方法，其中由酚转化的烃包括如下的至少一种：链烷烃、链烯烃、环烷烃、环烯烃、烷基衍生或取代的环烷烃和烯基烷基衍生或取代的环烯烃。

13.一种系统，所述系统包括：

包括反应器的第一反应区，所述反应器构造用来加热包含纤维素类生物质固体、分子氢、能够活化分子氢的催化剂和消化溶剂的第一反应内容物从而形成包含酚类和醇类组分的第一反应产品；

包括第一反应器和第二反应器的第二反应区，其中：

第一反应器与第一反应区中的反应器流体连通以接收第一反应产品，其中构造第二反应区中的第一反应器用来加热包含第一反应产品、分子氢和能够活化分子氢的催化剂的第二反应内容物以形成包含未转化酚和由酚转化的烃的第二反应产品；和

第二反应器与第二反应区中的第一反应器流体连通以接收第二反应产品，其中构造第二反应区中的第二反应器用来加热包含第二反应产品、分子氢和能够活化分子氢的催化剂的第三反应内容物以形成包含未转化酚和由酚转化的烃的第三反应产品；和

分离区，其中所述分离区与第二反应区中的第二反应器流体连通以接收第三反应产品，其中构造所述分离区用来使未转化酚馏分从第二反应产品中分离出来；所述分离区与第一反应区中的反应器流体连通，从而向第一反应区中的所述反应器提供第一部分的未转化酚馏分；和所述分离区与第二反应区中的一个反应器流体连通，从而向第二反应区中的所述反应器提供第二部分的未转化酚馏分。

14.权利要求13的系统，还包括与第二反应区中的第一反应器和第二反应器流体连通的催化剂脱除装置，其中所述催化剂脱除装置包括：与第二反应区中的反应器流体连通的第一出口；和与第一反应区中的反应器的入口流体连通的第二出口。

15.权利要求14的系统，还包括闪蒸器，所述闪蒸器包括：与第二反应区中的第一反应器的出口流体连通的入口；与第二反应区中的第二反应器的入口流体连通的顶部出口；和与催化剂脱除装置流体连通的底部出口。