[發明專利]一種生物質分級水解聯產糠醛和乙酰丙酸的方法和裝置

在審

• 申請號: 202010326593.6
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111440134A
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 張素平;陳文兵
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C07D307/48
• 分類號: C07D307/48;C07C51/00;C07C59/185
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責任公司 31203
• 代理人: 程意意

1.一種生物質分級水解聯產糠醛和乙酰丙酸的方法，其特征在于，包括以下步驟：

將木質纖維素類生物質和含硫酸的水溶液混合，進行低溫水解，得到氣態糠醛和液固混合物；所述低溫水解的溫度為150～180℃；所述低溫水解過程持續通入水蒸氣攜帶氣態糠醛離開，實現與液固混合物分離；

將所述液固混合物進行高溫水解，得到乙酰丙酸；所述高溫水解的溫度為180～220℃。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，進行低溫水解時，所述含硫酸的水溶液中硫酸的濃度為0.2～0.8mol/L。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，進行低溫水解時，所述含硫酸的水溶液中還包括FeCl₃，所述FeCl₃在含硫酸的水溶液中的濃度為0.05～0.25mol/L。

4.根據權利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述含硫酸的水溶液和木質素類生物質的液固比為(1～3)L:1kg。

5.根據權利要求1～3任一項所述的方法，其特征在于，所述低溫水解的時間為30～60min。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，進行高溫水解前，還包括調整液固混合物中硫酸的濃度以及調整液固混合物的液固比。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，進行高溫水解時，反應體系中硫酸的濃度為0.1～0.5mol/L，反應體系的液固比為(4～8)L:1kg。

8.根據權利要求1或6或7所述的方法，其特征在于，所述高溫水解的時間為30～50min。

9.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述木質纖維素類生物質包括甘蔗渣、玉米芯、玉米秸稈和木屑中的一種或多種，所述木質纖維素類生物質的粒徑為10～200目。

10.一種生物質分級水解聯產糠醛和乙酰丙酸的裝置，其特征在于，包括水蒸氣發生器(1)、酸液儲罐(2)、反應釜(4)、冷凝裝置(5)、液體收集器(6)和溫度控制裝置(7)；所述水蒸氣發生器(1)的出口與反應釜(4)底部的進氣口連接；所述酸液儲罐(2)的出口與反應釜(4)的進液口連接；所述反應釜(4)的氣體出口和液體出口均與冷凝裝置(5)的入口連接，所述冷凝裝置(5)的出口與液體收集器(6)連通；所述溫度控制裝置(7)與反應釜(4)連接。