[發明專利]包含木質纖維素生物質和有機溶劑的組合物

有效

• 申請號: 201280014785.7
• 申請日: 2012-03-23
• 公開（公告）號: CN103459511A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: C·R·索斯;M·Y·貝拉克辛;E·卡帕內瑪
• 申請（專利權）人: 麗格諾創新有限公司
• 主分類號: C08L97/02
• 分類號: C08L97/02;C07G1/00;C08K5/05;D21B1/02;D21C1/04
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 陳文平

發明領域

本公開至少部分地涉及包含木質纖維素生物質和有機溶劑的組合物。本公開進一步涉及用途、裝置、方法等。

背景技術

出于環境、經濟和資源安全性原因，期望從生物可再生資源和尤其從“廢物”和/或非食品生物質原料中獲得能量和材料產品。典型的生物質內的多種化學成分可以以許多方式使用。例如，植物物質中的纖維素和半纖維素可以發酵成燃料級的醇、合成生物柴油、燃料級的丁醇、木糖醇、琥珀酸及其他有用的材料。來自生物質的木質素及其他類型的提取物具有用作用于某些工業應用的化學品的有用來源的潛力。從生物質提取這些有價值的資源可以增加多種生物精練/制漿工藝的商業可行性。然而，迄今為止，已經優化了由工業使用的大部分生物質分餾技術用于生產高質量纖維而不是生產木質素及其衍生物。因此，提取物，尤其是在用于制備紙張生產的紙漿的常規制漿工藝中分離的那些提取物的大規模商業應用已經由于例如其化學和功能性質的不一致性而被限制。這些不一致性可以例如歸因于原料供給中的變化、特定的提取、產生和/或回收條件。這些問題通過由各種提取方法產生的提取物例如木質素衍生物的分子結構的復雜性和在進行所回收提取物的結構一致性和完整性的可靠的常規分析中的困難而加劇。盡管經由有機溶劑法提取例如Alcell法(Alcell是Lignol?Innovations?Ltd.，Burnaby，BC，CA的注冊商標)獲得的這種木質素衍生物已經用于橡膠產品、粘合劑、樹脂、塑料、柏油、水泥、鑄模樹脂、農產品、油田產品并作為用于生產精細化學品的原料。

用于木質纖維素原料的生物精練的多種方法是已知的。這些包括例如氨預處理、稀酸預處理、稀氨預處理、濃酸水解、蒸汽爆炸、石灰處理等。這些處理方法通常產生富含碳水化合物的物流，其經常發酵成生物燃料例如生物柴油。這些方法通常還產生化學品例如木質素衍生物等。此外，這些方法可以殘留固體或半固體木質(lignaceaus)殘渣，其可以包含木質素、難分解性纖維素(recalcitrant?cellulose)及其他物質。這種材料通常被認為是‘廢物’并可能因為其燃料值而被燃燒。

發明簡述

本公開至少部分地涉及包含木質纖維素生物質和有機溶劑的組合物，其中所述木質纖維素生物質包含35％或更多的木質素材料。本公開至少部分地涉及包含木質纖維素生物質和有機溶劑的組合物，其中所述木質纖維素生物質包含50％或更少的碳水化合物。所述木質纖維素生物質可以包含35％或更多的木質素材料和50％或更少的碳水化合物。

本公開至少部分地涉及包含木質纖維素生物質和有機溶劑的組合物，其中所述木質纖維素生物質包含5％或更多的難分解性纖維素。

在某些實施方式中，所述組合物的粘度可以為5000cps或更低。

本公開至少部分地涉及處理木質殘渣的方法。本公開部分地提供用于從纖維質生物乙醇植物的木質殘渣中提取木質素和/或其他衍生物的方法。例如，本公開的一種實施方式提供有機溶劑法從蒸汽爆炸型方法的木質殘渣中提取木質素衍生物。如前所述，木質殘渣通常被認為僅以其燃料值使用。現已經發現這種殘渣可經由有機溶劑法工藝處理來產生有用的產品例如反應性碳水化合物(其可以例如用于生產乙醇)、木質素衍生物和/或其他提取物。

本公開的組合物、方法、工藝或系統可以改進生物精練工藝的經濟可行性。例如，本公開的組合物、方法、工藝或系統可以可以提供用于轉化為生物燃料和/或其他提取物的額外的碳水化合物殘渣。包含木質纖維素生物質和有機溶劑的本組合物可以為‘可泵抽的’形式，其更易于以連續方式處理。

本公開部分地提供從木質殘渣提取的化合物。

本公開部分地提供可以從木質殘渣提取的化合物的用途。

如本文所使用，術語“生物精練”是指從生物質生產碳水化合物和/或其他的生物基產品(例如木質素衍生物)。碳水化合物通常發酵成生物燃料例如乙醇。生物精練方法的實例包括但不限于氨預處理、稀酸預處理、稀氨預處理、濃酸水解、蒸汽爆炸、石灰處理等。

如本文所使用，術語“木質殘渣”是指木質纖維素原料已在生物精練方法中被處理之后殘留的固體或半固體材料。這種殘渣通常包含木質素和/或難分解性纖維素。其他材料例如蛋白質和灰也可以存在。

術語“難分解性纖維素”是指生物質經歷生物精練之后殘留的相對不具反應性的纖維素部分。如本文所使用，“難分解性”是指當在40℃下在20mg纖維素酶/g纖維素基質的存在下以小于10％/天的速度水解為葡萄糖的纖維素。

如本文所使用，術語“有機溶劑法”是指其中生物質經歷在高溫下采用有機溶劑的提取步驟的生物質提取方法。