[發明專利]溶解漿木片水解液醋酸連續法制造糠醛工藝

無效

• 申請號: 201110450424.4
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN102558110A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 應廣東;劉澤華;喬軍;劉延波;張偉;翟丙彥;鐘洪霞;梁洪金;路慶輝;張淑俠
• 申請（專利權）人: 山東太陽紙業股份有限公司
• 主分類號: C07D307/50
• 分類號: C07D307/50
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 張建成

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技術領域

本發明涉及一種溶解漿木片水解液醋酸連續法制造糠醛工藝，屬于制漿造紙和糠醛的制備技術，具體地說是利用生產溶解漿的闊葉木桉木、楊木等的預水解液為原料，以醋酸為催化劑，連續水解、連續生產糠醛的工藝。

背景技術

闊葉木是資源豐富的可再生資源，制漿造紙每年都要消耗大量的木材資源，除纖維素以紙漿的形式被有效利用外，占到闊葉木質量20%-25%的半纖維素進入堿回收系統被燒掉，但是，半纖維素的熱值僅僅是木素的一半，因此，在制漿之前將半纖維素從木片中提取不僅對后續的制漿有益，而且提供一個利用半纖維素生產高附加值產品糠醛的機會。

糠醛是一種非常重要的有機化工原料，在結構上含有兩個雙鍵和一個醛基，其獨特的化學結構可以發生氧化、氫化、縮合等反應，被廣泛的應用于醫藥、石油化工、食品添加劑等多個生產領域。但是糠醛只能通過農林產品水解生成，不能通過化工合成制得，以玉米芯、稻草、玉米秸、棉籽殼等為原料，原理為植物原料中的戊聚糖首先水解成戊糖，然后戊糖再水解生成糠醛。中國是世界上最主要的糠醛生產國，產量占到世界產量的50%，但是中國的糠醛生產企業多以玉米芯為原料、分布在農村、產能小、工藝多采用一步硫酸法。一步硫酸法是以硫酸為催化劑、將半纖維素水解成戊糖和戊糖脫水生產糠醛在一個反應器內一次完成，國內95%的企業都采用一步硫酸法生產糠醛、采用間歇生產的方法。其生產的特點存在以下的缺點：

1、玉米芯、稻草、玉米秸、棉籽殼等原料的季節性很明顯，必須在收獲的季節收購，需要大量的儲存空間。

2、以玉米芯、稻草、玉米秸、棉籽殼等為原料的糠醛生產工藝，原料轉化率低、糠醛渣利用價值低等難題。

3、一步硫酸法的生產工藝蒸汽消耗量大、設備腐蝕嚴重、生產成本高。

隨著石油、煤炭等不可再生資源的枯竭、世界能源危機的出現，世界將越來越重視生物質原料制取化工產品和能源，并且隨著制漿造紙工業和糠醛工業的發展，以及原料綜合利用要求的提高，最大限度的利用制漿現有的設備和設施，以較小的投入和可行的路線將制漿造紙和糠醛生產有機的結合在一起，高效的利用木材纖維中的纖維素和半纖維素。

發明內容

鑒于上述的這些情況，本發明提供了一種溶解漿木片水解液醋酸連續法制造糠醛技術，該工藝的特點是：首先利用世界上資源豐富的闊葉木桉木、楊木為原料，采用連續的無酸水解工藝，從而保證了糠醛連續化生產的原料基礎，然后利用木片預水解液連續化生產糠醛的工藝，開辟了生產糠醛新的豐富的原料資源和方法，同時，提高糠醛轉化率。

本發明的技術方案為：一種溶解漿木片水解液醋酸連續法制造糠醛技術，預水解液采用連續的無酸條件下制得，過濾分離水解液和少量的溶解木質素；預水解液脫水反應生產糠醛，采用以醋酸為催化劑、連續化生產工藝。其特征包括以下過程：

一種溶解漿木片水解液醋酸連續法制造糠醛技術，包括以下過程：按照木片與水的質量比為1:3-1:10的比例，將木片的水溶液用泵打到連續水解塔中，木片水解反應時間1-4h，反應溫度120℃-180℃，壓力0.5-0.8MPa在反應塔下部將水解液連續抽提出來，水解后的木片進入蒸煮工序生產溶解漿。水解液的處理：將水解液中的懸浮物過濾后進行減壓蒸餾濃縮，控制水解液中戊糖含量為20-150g/l范圍內，以醋酸為催化劑，醋酸加入量為20-100g/l；脫水反應溫度為150℃-200℃，反應壓力0.5-1.5MPa，反應過程中保持戊糖濃度和醋酸濃度恒定，通過調節氣相閥開度，控制蒸出速度8-10ml/min,在此反應條件下生產糠醛。

木片采用連續、無酸的水解工藝，依靠木片本身水解產生的有機酸為催化劑；其中以醋酸為主要成分，還包括少量的甲酸、丙酸、丁酸等。

本發明的有益效果：所用生物質為資源豐富的闊葉木桉木、楊木等，為糠醛生產開辟了新的豐富的原料資源和方法；水解液用于生產糠醛，而水解后的木片進一步生產溶解漿，進而實現木材中半纖維素和纖維素的高效資源化利用；連續化的水解工藝和連續的糠醛生產工藝，提高了糠醛的轉化率、降低了蒸汽消耗量；無酸的水解工藝，水解催化劑為木片本身水解產生的乙酸、甲酸等，大大降低了腐蝕性和生產成本；以醋酸為催化劑可以提高糠醛轉化率，傳統以玉米芯為原料的一步法糠醛得率為53%時，采用本發明專利可達到64%，而且減少了對糠醛生產設備的腐蝕。

具體實施方式

為了更好的理解本發明，下面結合具體實例來進一步說明。

實施例1：