[发明专利]从木质纤维素生物质生产糠醛和乙酰丙酸的工艺

摘要

本发明涉及从包含木质纤维素的生物质生产糠醛和乙酰丙酸的工艺，所述工艺包括：(a)将水和任选的酸加入所述生物质以形成浆状生物质；(b)使所述浆状生物质进行水解从而形成包括C5和C6糖并进一步包括(不溶的)纤维素和木质素的水解产物；(c)使包括C5和C6糖和所述(不溶的)纤维素和木质素的所述水解产物进行固体/液体分离从而形成包括至少部分所述C5和C6糖的第一水性级分和包括至少部分所述纤维素和木质素的第一固体级分；(d)任选地浓缩所述第一水性级分；(e)将有机溶剂添加到所述(任选地浓缩)第一水性级分从而形成两相体系；(f)将所述两相体系加热到温度范围在120-220℃并且将所述两相体系保持在该温度范围内足够的时间从而形成糠醛；(g)将包括步骤(f)中得到的糠醛的两相体系冷却；(h)任选地使步骤(g)中得到的冷却的两相体系进行固体/液体分离并且回收两相体系；(i)使步骤(g)中得到的冷却的两相体系或步骤(h)中得到的回收的两相体系进行分离步骤从而形成包含至少部分所述糠醛的有机相和包含至少部分所述C6糖且任选地进一步包含糠醛的有机相；(j)任选地从所述有机相回收糠醛；(k)任选地通过将步骤(j)中得到的回收的有机相加入到所述水相来使用所述回收的有机相以从步骤(i)中得到的水相提取糠醛，并且重复步骤(i)和任选地步骤(j)；(l)将水和任选地酸加到步骤(c)得到的第一固体级分从而形成悬浮液；(m)使步骤(l)得到的悬浮液经受在140到220℃之间的温度从而形成乙酰丙酸；(n)使包含步骤(m)得到的乙酰丙酸的悬浮液进行固体/液体分离来形成包括乙酰丙酸的第二水性级分和固体级分；并且(o)任选地从第二水性级分回收所述乙酰丙酸。该工艺有利地允许从木质纤维素生物质生产糠醛和乙酰丙酸二者而没有废物或者很少废物。溶剂和能量以有效的方式使用。该工艺可以以连续的方式完成，并且产生较少的反应器积垢以及产生较少的不溶的焦炭。这对于能量节约有利。

主权项

从包含木质纤维素的生物质生产糠醛和乙酰丙酸的工艺，所述工艺包括：(a)将水和任选的酸加入所述生物质以形成浆状生物质；(b)使所述浆状生物质进行水解从而形成包括C5和C6糖并进一步包括(不溶的)纤维素和木质素的水解产物；(c)使包括C5和C6糖和所述(不溶的)纤维素和木质素的所述水解产物进行固体/液体分离从而形成包括至少部分所述C5和C6糖的第一水性级分和包括至少部分所述纤维素和木质素的第一固体级分；(d)任选地浓缩所述第一水性级分；(e)将有机溶剂添加到所述(任选地浓缩)第一水性级分从而形成两相体系；(f)将所述两相体系加热到温度范围在120‑220℃并且将所述两相体系保持在该温度范围内足够的时间从而形成糠醛；(g)将包括步骤(f)中得到的糠醛的两相体系冷却；(h)任选地使步骤(g)中得到的冷却的两相体系进行固体/液体分离并且回收两相体系；(i)使步骤(g)中得到的冷却的两相体系或步骤(h)中得到的回收的两相体系进行分离步骤从而形成包含至少部分所述糠醛的有机相和包含至少部分所述C6糖且任选地进一步包含糠醛的有机相；(j)任选地从所述有机相回收糠醛；(k)任选地通过将步骤(j)中得到的回收的有机相加入到所述水相来使用所述回收的有机相以从步骤(i)中得到的水相提取糠醛，并且重复步骤(i)和任选地步骤(j)；(l)将水和任选地酸加到步骤(c)得到的第一固体级分从而形成悬浮液；(m)使步骤(1)得到的悬浮液经受在140到220℃之间的温度从而形成乙酰丙酸；(n)使包含步骤(m)得到的乙酰丙酸的悬浮液进行固体/液体分离来形成包括乙酰丙酸的第二水性级分和固体级分；并且(o)任选地从第二水性级分回收所述乙酰丙酸。