RU2017108145A

RU2017108145A - Способ получения фурфурола из биомасс

Info

Publication number: RU2017108145A
Application number: RU2017108145A
Authority: RU
Inventors: Жубен Немчанд ЧХЕДА; Жан Поль Андре Мари Жозеф Гислен ЛАНЖ; Пол Ричард Вейдер; Роберт Лоуренс БЛЭКБОУРН
Original assignee: Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Priority date: 2014-08-14
Filing date: 2015-08-13
Publication date: 2018-09-14
Also published as: RU2713660C2; EP3180320B1; US20170240518A1; EP3180320A1; EP3180320A4; BR112016030664B1; BR112016030664A2; CA2954306C; CA2954306A1; WO2016025678A1; CN106536495A; RU2017108145A3; US10093639B2

Claims

1. Способ получения фурфурола из материала пентозан-содержащей биомассы:

(a) получение пентозан-содержащей биомассы;

(b) осуществление контактирования указанной биомассы с раствором, содержащим по меньшей мере одну α-гидроксисульфоновую кислоту, тем самым, гидролизуя биомассу до получения потока продукта, содержащего по меньшей мере одно C_5-углеводное соединение в мономерной и/или олигомерной форме, и α-гидроксисульфоновую кислоту;

(c) выделение по меньшей мере части α-гидроксисульфоновой кислоты из потока продукта, содержащего по меньшей мере одно C₅-углеводное соединение, до получения потока продукта, из которого удалили кислоту, содержащего по меньшей мере одно C₅-углеводное соединение, и выделение α-гидроксисульфоновой кислоты в ее компонентной форме;

(d) выделение жидкого потока, содержащего указанное по меньшей мере одно C₅-углеводное соединение, и влажного потока твердого вещества, содержащего оставшуюся биомассу из продукта из которого удалена кислота;

(e) дегидратацию C₅-углеводного соединения в по меньшей мере первой части жидкого потока в присутствии дегидратирующей кислоты, в двухфазной реакционной среде, включающей водную фазу и несмешивающуюся с водой органическую фазу, при температуре в интервале от около 100°C до около 250°C;

(f) выделение содержащего фурфурол потока органической фазы и содержащего кислоту водного потока из потока продукта дегидратации;

(g) рециклизацию по меньшей мере части указанного водного потока или второй части жидкого потока на стадию (b);

(h) выделение фурфурола из потока органической фазы.

2. Способ по п. 1, где количество дегидратирующей кислоты находится в интервале значений от 0,2 масс% до 5 масс%, в расчете на массу жидкого потока.

3. Способ по п. 1, где стадию дегидратации осуществляют при температуре в интервале от около 140°C до около 250°C.

4. Способ по п. 1, где по меньшей мере вторую часть жидкого потока со стадии (d) рециклизуют на стадию (b).

5. Способ по п. 1, где по меньшей мере часть указанного водного потока со стадии (f) рециклизуют на стадию (b).

6. Способ по п. 1, где по меньшей мере часть указанного водного потока со стадии (f) и вторую часть жидкого потока со стадии (d) рециклизуют на стадию (b).

7. Способ по п. 1, где по меньшей мере часть потока органической фазы после выделения фурфурола рециклизуют на стадию (e), получая двухфазную реакционную среду.

8. Способ по п. 7, где указанный поток органической фазы после выделения фурфурола очищают до рециклизации на стадию (e).

9. Способ по п. 2, где количество дегидратирующей кислоты находится в интервале значений от 0,5 масс% до 2,0 масс% в расчете на массу жидкого потока.

10. Способ по п. 1, где стадию (b) осуществляют при температуре в интервале значений от около 50°C до около 150°C и при давлении в интервале значений от 0,01 МПа до около 1,1 МПа.

11. Способ по п. 1, где указанная дегидратирующая кислота представляет собой минеральную кислоту или органическую кислоту.

12. Способ по п. 11, где указанную минеральную кислоту выбирают из группы, состоящей из серной кислоты, фосфорной кислоты, хлористоводородной кислоты и их смесей.

13. Способ по п. 11, где органическую кислоту выбирают из группы, состоящей из уксусной кислоты, муравьиной кислоты, щавелевой кислоты, левулиновой кислоты, лимонной кислоты и их смесей.

14. Способ по п. 12, где указанная дегидратирующая кислота представляет собой минеральную кислоту.

15. Способ по п. 1, где указанный жидкий поток, выделенный из влажного потока твердых веществ, включает C₅-углеводы в концентрации в интервале значений от около 0,1 масс% до около 15 масс%.

16. Способ по п. 14, где выделяют α-гидроксисульфоновую кислоту в виде соли α-гидроксисульфоновой кислоты, образующеймя на стадии (b), в ее компонентной форме.

17. Способ по п. 7, где разделение на стадии (c) осуществляют при температуре в интервале значений от около 50°C до около 150°C и при давлении в интервале значений от около 0,01 МПа до около 0,5 МПа.

18. Способ по п. 1, где по меньшей мере часть указанного водного потока со стадии (f) подвергают контактированию с влажным потоком твердых веществ до рециклизации на стадию (b).

19. Способ по п. 9, где количество дегидратирующей кислоты находится в интервале значений от 0,7 масс% до 1,5 масс%, в расчете на массу жидкого потока.

20. Способ по п. 1, где указанная α-гидроксисульфоновая кислота присутствует в количестве от около 1 масс% до около 55 масс%, в расчете на массу раствора.

21. Способ по п. 1, где указанную α-гидроксисульфоновую кислоту получают из (a) карбонильного соединения или предшественника карбонильного соединения с (b) диоксидом серы или предшественником диоксида серы и с (c) водой.

22. Способ по п. 1, где указанная α-гидроксисульфоновая кислота образуется in-situ.

23. Способ по п. 1, где рециклизуют по меньшей мере часть указанного водного потока и вторую часть

жидкого потока на стадию (b).