[发明专利]木质纤维素生物质至具有受控分子量的生物油的水热液化

权利要求书

1.合成具有受控分子量的生物油的水热液化方法，包括：

通过将木质纤维素生物质的水解残余物、原始木质纤维素生物质和城市固体废弃物中的任一种或组合与碱性催化剂在混合溶剂中混合来产生反应物混合物，所述混合溶剂为甘油-水、乙二醇-水、甘油-醇-水或乙二醇-醇-水中的任一种或组合，所述反应物混合物具有约1:3至约1:10(w/w)的固体与混合溶剂的比例，并且其中所述催化剂以约5wt％至约30wt％的固体的量存在于所述反应物混合物中；

在受控的温度、压力和持续时间的条件下使所述反应物混合物在压力和加热下反应；将反应产物冷却、过滤并分离成气体产物、液体产物和固体残余物；以及

对所述液体产物进行蒸发和蒸馏，以分离期望分子量的生物油和溶剂。

2.如权利要求1所述的水热液化方法，其中所述反应物混合物在压力反应器中反应，其中反应器操作条件为温度约200℃至约350℃，压力约1MPa至约15MPa。

3.如权利要求1所述的水热液化方法，其中所述反应物混合物在压力反应器中反应，其中反应器操作条件为温度约250℃至约290℃，压力约2MPa至约10MPa。

4.如权利要求1、2或3所述的水热液化方法，其中所述碱性催化剂为以下中的任一种或组合：NaOH、KOH、Na₂CO₃、K₂CO₃、CaO、Ca(OH)₂和Ba(OH)₂。

5.如权利要求1至4中任一项所述的水热液化方法，其中所述生物油显示出约60％至约80％的产率百分比，并且产生了大于95％的生物质转化率。

6.如权利要求1至5中任一项所述的水热液化方法，其中所述生物油的分子量控制在约500_g/mol至约2500_g/mol的范围内。

7.如权利要求1至5中任一项所述的水热液化方法，其中所述生物油的分子量控制在约600_g/mol至约1500_g/mol的范围内。

8.如权利要求1至7中任一项所述的水热液化方法，其中所述生物油具有1至约5的多分散指数值。

9.如权利要求1至7中任一项所述的水热液化方法，其中所述生物油具有约1.5至约3的多分散指数值。

10.如权利要求1至9中任一项所述的水热液化方法，其包括将用于所述反应物混合物的剩余溶剂再循环的步骤。

11.如权利要求1至10中任一项所述的水热液化方法，其中所述催化剂以所述反应物生物质的约5wt％至约15wt％的量存在。

12.如权利要求1至11中任一项所述的水热液化方法，其中所述生物质与混合溶剂的比例为约1:3至约1:6(w/w)。

13.如权利要求1至12中任一项所述的水热液化方法，其中反应器操作压力为约1MPa至约10MPa。

14.如权利要求1至12中任一项所述的水热液化方法，其中反应器操作压力为约2MPa至约8MPa。

15.如权利要求1至14中任一项所述的水热液化方法，其特征在于所述产生的生物油为多元醇。

16.如权利要求1至15中任一项所述的水热液化方法，其中所述原始木质纤维素生物质为作物残余物、森林生物质和林业残余物中的任一种或组合，并且其中所述木质纤维素生物质的水解残余物为作物残余物、森林生物质和林业残余物中的任一种或组合的水解残余物。