[發明專利]一種桉木黑液液化制備富含酚類化合物的生物油的方法

在審

• 申請號: 202011539989.5
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112852468A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 李明飛;張晶晶
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: C10G1/00
• 分類號: C10G1/00;C10G1/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種從桉木黑液制備富含酚類化合物的生物油的方法。該方法將桉木黑液直接加入高壓反應釜，在280℃下反應30min，采用乙酸乙酯對液體產物進行萃取，得到液化產物；將上述液化產物，溶劑及Pd/C催化劑置于高壓反應釜中，加熱至240℃保溫30min，用乙酸乙酯對液體進行萃取，用旋轉蒸發儀除去乙酸乙酯，殘留液體為生物油產品。該方法生物油得率為最高為67％(對液化產物)，酚類化合物最高得率為12.3％。該方法對黑液進行了深度加工，制備得到高價值產品，避免直接排放黑液引起環境污染，同時還實現了資源的綜合利用，所得富含酚類化合物的生物油具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種桉木黑液液化制備富含酚類化合物的生物油的方法，屬于生物質化學品制備技術領域。

技術背景

硫酸鹽法制漿過程中，大量木質素和半纖維素降解并溶解于黑液。黑液中的木質素與木材中的木質素不同，其在蒸煮時形成縮合結構，比原始木質素更難解聚。有關木質素解聚的研究表明，在沒有外部氫的情況下，將木質素解聚與甲醇重整相結合可實現加氫催化。在甲醇和水的混合液中，利用鈷催化劑解聚木質素，可獲得高得率的酚類化合物(Rautiainen S,et al.,Chemsuschem,2019,12(2):404-408)。金屬催化劑的使用不僅穩定了木質素單體，而且有助于甲醇重整反應產生氫氣實現加氫催化液化(Riaz A,et al.,Fuel,2016,172:238-247)。專利CN201710362028.3報到了采用有機溶劑液化木質素制備生物油的方法，包括堿木質素前處理、高溫液化(溫度280～340℃)、冷卻、產物收集等。專利CN201611258311.3提出了酶解木質素液化及制備香蘭素的方法，包括酶解木質素制備、微生物降解液化、酸化、萃取、濃縮等步驟。該方法將木質素液化產物直接制備香蘭素，避免使用有毒的有機溶劑。木質素解聚主要以木質素作為底物，意味著黑液中的木質素需先分離后液化。若不進行木質素提取，對黑液直接進行液化制備酚類化合物，將減少工藝步驟，降低成本。

發明內容

本發明的目的是提出一種桉木黑液液化制備富含酚類化合物的生物油的方法。

本發明提出的一種桉木黑液液化制備富含酚類化合物的生物油的方法，步驟如下：

(1)堿性水熱液化桉木黑液直接加入高壓反應釜，在280℃下反應30min。將收集到的反應產物采用漏斗過濾，用水洗滌固體，過濾得到固體和液體產物。使用質量分數為10％的稀鹽酸調節液體產物至中性，采用乙酸乙酯對液體產物進行萃取。萃取得到的有機相減壓旋轉蒸發以除去乙酸乙酯，獲得的液體殘余物放在105℃烘箱烘干24h，得到液化產物。

(2)溶劑催化液化將上述液化產物，溶劑(甲醇、甲醇/水、水其中之一)及Pd/C催化劑置于高壓反應釜中，以10℃/min的速度加熱至240℃，保溫30min。將反應生成的固液混合物過濾，并對固體殘渣用水洗滌，將液體產物和洗滌液合并。在分液漏斗中用乙酸乙酯對合并液體進行萃取，直至乙酸乙酯相變成無色。用旋轉蒸發儀分別在40℃和60℃下蒸發乙酸乙酯相，蒸發后殘留液體為生物油產品。

本發明提出的一種桉木黑液液化制備富含酚類化合物的生物油的方法，其優點在于：

(1)該過程對黑液進行了深度加工制得高價值產品，避免直接排放引起環境污染，實現了資源的綜合利用。

(2)堿性水熱液化過程直接利用黑液中殘留的堿液液化，節約了化學藥品。

(3)溶劑催化液化降低了液化反應溫度，具有節約能源的優點。

(4)所得富含酚類化合物的生物油具有廣闊的應用前景。

下面介紹實施案例：