[發明專利]一種用半纖維素制備糠醛的綠色環保方法

在審

• 申請號: 201811116558.0
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN109053643A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 王琪宇;王新
• 申請（專利權）人: 寧波高新區詮寶綬新材料科技有限公司
• 主分類號: C07D307/50
• 分類號: C07D307/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及環保領域，具體關于一種用半纖維素制備糠醛的綠色環保方法；本發明方法公開的一種用半纖維素制備糠醛的綠色環保方法，為了克服糠醛工業使用無機酸催化劑，存在著的環境污染嚴重、產率低、設備損耗嚴重等缺點，本專利開發新型高效環保型固體酸催化劑，使用二甲基亞砜、甲基吡咯烷酮、γ?戊內酯和碘化鈉為助催化劑，能夠優化反應體系，降低糠醛生產過程污染度以及預防反應過程中糠醛進一步降解；本專利方法設備設計安全、簡便、成本低、壽命長的生產線。能顯著改進糠醛生產工藝，本專利對制備生物質高品質能源具有重要的意義。

技術領域

本發明涉及環保領域，具體關于一種用半纖維素制備糠醛的綠色環保方法。

背景技術

纖維素是木質纖維素生物質的主要成分之一，水解后可生成大量的葡萄糖單體。將木質纖維素生物質轉化生成高品質的生物能源具有重要的指導作用。

CN102417937A公開了一種催化水解纖維素制備還原糖的方法，催化劑為酸改性蒙脫土。本發明使用的酸改性蒙脫土對纖維素水解反應具有較好的催化活性，轉化率高，且催化劑制備方法簡單，易于分離、回收，對環境無污染且不會腐蝕設備。

CN101815788A公開了一種從預處理過的木質纖維素原料產生葡萄糖和乙醇的方法。所述方法包括利用纖維素酶酶促水解所述預處理過的木質纖維素原料以產生包含葡萄糖和未水解纖維素的水解物漿，以及在發酵反應中使所述水解物漿發酵以產生包含醇的發酵液。獲得包含未水解纖維素的工藝流，隨后對未水解纖維素進行變性步驟，優選包括使所述未水解纖維素暴露于升高的溫度，由此產生包含未水解纖維素的熱處理過的流。隨后利用纖維素酶進一步水解所述包含未水解纖維素的熱處理過的流，以將所述纖維素水解成葡萄糖。

CN103343144A公開了一種鹽酸水解-纖維素酶超聲酶解纖維素制備生物乙醇的預處理方法，通過以下步驟實現：將經粉碎的生物質置于反應釜中，于30-100℃，用摩爾濃度為1～8mol/LHCl溶液浸泡2-120小時，生物質質量與鹽酸溶液體積比1：1；將反應后的物料在50-120℃減壓蒸餾，將殘渣用水混合后再蒸餾1-3次，然后用無機堿將殘渣調至弱酸性加入纖維素酶混合均勻，在超聲波作用下于40-60℃酶解2-60h，得到含有還原糖的物料。該發明所用鹽酸價格低廉沸點低，鹽酸溶液容易減壓蒸餾，可反復使用，反應可以在密封體系中回收，對環境無污染，反應條件溫和，適用范圍廣，各種草本植物及各種糧食秸稈等均可使用這種方法制備乙醇。

糠醛是呋喃環2位上氫原子被醛基取代后的衍生物，糠醛可通過氧化、縮合等反應制備不同的化工產品并廣泛應用于醫藥、農藥、合成塑料等工業，現有技術用纖維素生產糠醛化合物要使用無機酸作為催化劑，存在著環境污染嚴重、產率低、設備損耗嚴重等缺點。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種用半纖維素制備糠醛的綠色環保方法。

一種用半纖維素制備糠醛的綠色環保方法，其技術方案如下：

按照質量份數，將90-150份的玉米芯半纖維素、200-500份的飽和食鹽水、10-60份的二甲基亞砜、5-10份的甲基吡咯烷酮、8-16份的γ-戊內酯、10-50份的固體酸催化劑和0.5-2.8份的碘化鈉加入到反應釜中，攪拌均勻后超聲分散20-30min，然后關閉反應釜，抽真空，用氮氣置換反應釜內的空氣，重復三次，然后加熱到150-180℃，反應2-7h；完成反應后降至室溫，用300-500份的有機溶劑份三次萃取出產物，過濾出催化劑，然后飽和食鹽水洗滌有機相3次，用干燥劑干燥，然后加入10-15份含釹吸附材料，攪拌20-40min，然后過濾，蒸干溶劑，即可得到目標產物糠醛化合物。

所述的有機溶劑為乙酸乙酯或乙酸丁酯或正己烷。

所述的含釹吸附材料按照以下方案制備：