[發明專利]一種利用有機堿預處理劑預處理木質纖維素的方法

在審

• 申請號: 201810202842.3
• 申請日: 2018-03-13
• 公開（公告）號: CN108517340A
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 譚天偉;蔡的;秦培勇;陳長京;文皓;張長偉
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C12P19/14
• 分類號: C12P19/14;C12P19/02;C12P7/36;C12P7/16;C12P7/10;D21C3/00;C12R1/865;C12R1/145
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;方莉

1.一種利用有機堿預處理劑預處理木質纖維素的方法，其包括：

步驟A，將木質纖維素原料與有機堿預處理劑的水溶液混合均勻，制得固液混合物；

步驟B，對所述固液混合物進行熱處理，制得預處理混合物；

步驟C，將所述預處理混合物冷卻，進行固液分離，得到固相預處理纖維素渣；其中，所述有機堿預處理劑中含有羥基和氨基。

2.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述有機堿預處理劑為含有醇羥基和氨基的有機堿性化合物，和/或含有醇羥基的有機化合物和含有氨基的有機堿性化合物的有機堿性混合物。

3.根據權利要求2所述方法，其特征在于，所述含有羥基和氨基的有機堿性化合物含有至少一個醇羥基和至少一個氨基，常溫下為液態或半液態的有機堿，優選為分子中碳原子數小于4，常溫下為液態，低粘度的有機堿；優選所述含有羥基和氨基的有機堿性化合物包括甲醇胺、乙醇胺、正丙醇胺、異丙醇胺、3-氨基-1,2-丙二醇、2-氨基-1,3-丙二醇、2-氨基-1-丁醇、4-氨基-1-丁醇和正戊醇胺中的一種或多種。

4.根據權利要求2所述方法，其特征在于，所述含有醇羥基的有機化合物為分子中含有至少一個醇羥基的醇類化合物；優選所述含有醇羥基的有機物包括甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,4-丁二醇、正丁醇、異丁醇、叔丁醇和甘油中的一種或多種；和/或，所述含有氨基的有機堿性化合物為分子中含有至少一個氨基，pH值大于7的胺類化合物；優選含有氨基的有機堿性物質包括氨水、尿素、甲胺、乙胺、丙胺、乙二胺、異丙胺和丙二胺中的一種或幾種。

5.根據權利要求2所述方法，其特征在于，在所述有機堿性混合物中，含有氨基的有機堿性化合物與含有醇羥基的有機化合物的摩爾比為1:100-100:1，優選為1:10-10:1。

6.根據權利要求1-5中任意一項所述的方法，其特征在于，所述有機堿預處理劑的水溶液中有機堿預處理劑的含量為1％-80％w/v，優選為2％-40％w/v，進一步優選為2％-20％w/v。

7.根據權利要求1-6中任意一項所述方法，其特征在于，所述木質纖維素原料選自秸稈類原料中的一種或多種，優選所述木質纖維素原料選自玉米秸稈、甜高粱秸稈、甘蔗秸稈、小麥秸稈和稻稈中的一種或多種；

優選所述木質纖維素原料的粒徑小于100目，進一步優選所述木質纖維素原料的粒徑小于80目，更進一步優選所述木質纖維素原料的粒徑小于60目；

優選木質纖維素原料與有機堿預處理劑的水溶液的質量體積比為1-30％w/v，進一步優選木質纖維素原料與堿性低共熔溶劑的質量體積比為5-20％w/v。

8.根據權利要求1-7中任意一項所述方法，其特征在于，在步驟B中，所述熱處理的溫度為80-250℃，優選為120-200℃，進一步優選為120-160℃；和/或，所述熱處理的時間為0.1-24h，優選為0.5-5h，進一步優選為1-3h。

9.根據權利要求1-8中任一項所述方法，其特征在于，在步驟B中，對所述固液混合物進行熱處理和其他物理處理，制得預處理混合物；其中，所述其他物理處理選自球磨、微波處理、超聲處理、蒸汽爆破處理、減壓處理、雙螺桿擠出處理和高壓勻漿處理中的一種或多種。

10.根據權利要求1-9中任一項所述方法制得的預處理的固相預處理纖維素渣在生物化學品的制備中的應用，其包括將固相預處理纖維素渣經酶解糖化后獲得的纖維素糖混合物作為碳源進行發酵制備生物化學品；

其中，所述生物化學品包括乙醇、丙酮-丁醇、乳酸、1,3-丙二醇、2,3-丁二醇、乙酸、丙酸、丁酸、琥珀酸和微生物油脂中的一種或多種，優選為乙醇、丙酮和丁醇，進一步優選為丙酮和丁醇。