[發明專利]酯化的木質素在烴油中的組合物

在審

• 申請號: 201980015134.1
• 申請日: 2019-02-25
• 公開（公告）號: CN111836821A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: J·勒夫斯泰特;C·達斯特蘭德;A·奧羅波;J·薩梅茨
• 申請（專利權）人: 雷恩生物燃料公司
• 主分類號: C07G1/00
• 分類號: C07G1/00;C08H7/00;C08L97/00;C10L1/02;C10G3/00;C10G1/06;C10G1/08
• 代理公司: 北京市中倫律師事務所 11410
• 代理人: 楊黎峰;石寶忠

本發明涉及一種包含烴油和取代的木質素的組合物，其中所述木質素已通過羥基基團的酯化和乙?；蝗〈?，其中羥基基團以至少20％的取代度被C14或更長的脂肪酸酯化，其中羥基基團以至少20％的取代度被乙?；⑶移渲心举|素的至少90％的羥基基團通過酯化和乙酰化而被取代。該組合物基本上不含游離脂肪酸。

技術領域

本發明涉及一種取代的木質素在烴油中的組合物，所述組合物適合制備精煉工藝中燃料和燃料添加劑。所述木質素已經通過酯連鍵被脂肪酸取代，但該組合物基本不含游離脂肪酸。

背景技術

使用生物質作為燃料生產來源的興趣日益增加。生物質包括但不限于，植物部分、水果、蔬菜、加工廢料、木屑、谷殼、谷物、草、玉米(com)、玉米皮、雜草、水生植物、干草、紙、紙制品、再生紙和紙制品、木質纖維素材料、木質素以及任何含纖維素的生物材料或生物來源的材料。

生物質的重要組分是存在于生物質的固體部分中的木質素。木質素包含芳族成分和氧合成分的鏈，形成不易處理的較大分子。木質素難以處理的主要原因是無法分散木質素以與能夠破壞木質素的催化劑接觸。

木質素是地球上最豐富的天然聚合物之一。制備木質素的一種常見方式是通過在制漿過程期間與木材分離。只有少量(1-2％)用于特殊產品，而其余主要用作燃料。盡管燃燒木質素是減少化石燃料使用的有價值的方式，但木質素作為可持續生產化學品和液體燃料的原料具有巨大的潛力。

各種木質素根據原料來源和后續加工而結構不同，但是一個共同的特征是由各種取代的苯基丙烷單元通過芳基醚或碳-碳連鍵彼此結合而組成的主鏈。它們通常被甲氧基基團取代，并且酚羥基和脂族羥基基團提供用于例如進一步官能化的位點。已知木質素與例如親水性纖維素相比具有低吸水能力。

如今木質素可以作為粘合劑用作例如顆粒燃料中的組分，但是由于它的高能量含量，它也可以用作能源。木質素比纖維素或半纖維素具有更高的能量含量，并且一克木質素具有平均22.7KJ，比纖維素碳水化合物的能量含量多30％。木質素的能量含量與煤相似。如今，由于其燃料價值，在紙漿或造紙廠利用牛皮紙漿法、硫酸鹽法去除的木質素通常被燒掉，以提供能量來運行生產過程以及從蒸煮液中回收化學品。

在生產過程期間，有幾種方式分別從在牛皮紙漿法或亞硫酸鹽法中分離纖維素纖維后得到的黑液或紅液中分離木質素。最常見的策略之一是膜或超濾。是由Innventia AB開發的一種分離工藝，并且該工藝已顯示出使用較少的硫酸就增加木質素產率。在工藝中，采用來自生產過程的黑液，通過添加酸、通常為二氧化碳(CO₂)并與其反應使木質素沉淀，然后過濾出木質素。然后通常使用硫酸將木質素濾餅重新分散并酸化，然后將獲得的漿料過濾并利用置換洗滌進行洗滌。然后通常將木質素干燥并粉碎以便使其適合于石灰窯燃燒器或之后將它造粒成顆粒燃料。

生物燃料，例如生物汽油和生物柴油，是能量主要來源于生物質材料或氣體例如木材、玉米、甘蔗、動物脂肪、植物油等的燃料。然而，生物燃料業正在與諸如食物與燃料之爭、效率以及原料的總供應等問題做斗爭。同時，紙漿或造紙業產生巨量的木質素，其如上所述往往僅在磨機中燃燒。探索生物質作為燃料或燃料組分的兩種常見策略是使用熱解油或氫化木質素。

為了使木質素更有用，必須解決木質素在有機溶劑中溶解度低的問題。使用木質素作為燃料生產來源的一個缺點是提供在形式上適合于加氫處理器或裂化器的木質素的問題。問題在于木質素不溶于油或脂肪酸，而這即使不是必要的，也是非常需要的。