[发明专利]从快速热解生物油中获取愈创木酚的方法

说明书

本发明公开了一种以热解生物油为原料获取愈创木酚的方法。所述方法包括以下步骤：1)用水萃取热解生物油，将水不溶物加入碱性水溶液中，置于高压反应釜中进行碱催化降解。2)待碱催化降解完成后，将体系降至室温，直接向反应容器中加入无机盐水溶液和有机溶剂，搅拌分离沉淀。3)向步骤2)中得到的沉淀中加入酸液酸化沉淀，然后加入有机溶剂萃取，对得到的油相产物除去有机溶剂，得到愈创木酚。根据本发明的方法通过碱催化降解增加愈创木酚的绝对含量；在沉淀分离过程中加入有机溶剂削弱大分子低聚酚类对沉淀过程的影响，调节无机盐与有机溶剂用量，实现对愈创木酚盐的选择性沉淀。本发明无须加入任何固态催化剂，有利于工业化大规模生产。

技术领域

本发明属于精细化工技术领域，具体涉及一种以热解生物油为原料获取愈创木酚的方法。

背景技术

快速热解是生物质热转化方法中最具潜力的技术之一，它采用超高升温速率，超短气相滞留时间以及相对适中的热解温度，使生物质中有机高聚分子在隔绝空气条件下迅速裂解为小分子，将焦炭和气体产物降到最低，从而最大限度获得液体产品。典型热解生物油含有25-40wt.％的酚类组分，其中大多数酚类以低聚物的形式存在。这些大分子低聚酚类分子量相对较大，沸点高，在催化转化中易导致催化剂失活。另一方面，生物油中的大分子低聚酚类保留了木质素中芳烃和酚羟基的基本结构，是生产高附加值可再生单酚化合物的潜在原料。我国生物质资源丰富，但由于缺少下游利用方法，目前热解生物油产业处于产能过剩状态。开发快速热解生物油中酚类组分的高附加值利用技术有助于提高生物油产业的整体收益，是实现生物油全组分分级高效利用的前提，具有良好的经济，社会，环境效益。相比制备液体燃料或简单芳烃化合物，快速热解生物油中酚类组分经催化裂解-选择性分离制备高附加值单酚化合物的方案充分利用了原料分子的官能团，更符合绿色化工中原子经济性的要求。

愈创木酚，又名2-甲氧基苯酚，CAS登陆号为：90-05-1，物理性状为无色至淡黄色，有特殊芳香气味的透明油状液体。愈创木酚广泛应用于医药、香料及染料的合成，是一种重要的精细化工中间体。

自然界中愈创木酚存在于松油，木焦油/木杂酚油中。专利CN1114956A公开了一种从林化杂酚中经过沉淀-过滤-酸析-精馏等步骤提取愈创木酚的方法，愈创木酚产物纯度大于95％。专利CN1119307C通过精馏，冷冻，离心分离三个主要工序从林化杂酚中提取愈创木酚，产物纯度为99％，提取率为80％。

尽管也含有丰富的酚类化合物，但快速热解生物油与木焦油/杂酚油等提取愈创木酚的常用原料相比，组成具有较大差别。除了20-30％的酚类组分外，还包含水、酯类、酮类、醛类、呋喃类、酸类、醇类等化合物，组成复杂；在酚类组分中，单酚化合物仅占总质量分数的3-4％(愈创木酚含量小于1％)，其他为大分子低聚酚类(热解木质素)。专利CN103524283介绍了一种通过萃取-酸碱沉淀分离从生物油中分离单酚化合物和热解木质素的方法，该方法可获得含量大于96％的单酚化合物，但从单位质量原料中获得各分离产物的量偏低。从结构上看，大分子低聚酚类(热解木质素)保留了木质素酚羟基和芳环的结构，因此对其进行催化解聚可以从根本上提高愈创木酚等单酚化合物含量。专利CN101892079A介绍了一种还原气氛下用加氢裂化催化剂催化降解热解木质素的方法，具有裂解液产率高，裂解效率高，热解木质素不易焦化的优点，其液体产物主要为酚类化合物。