一种木质纤维素生物炼制生产糠醛的方法

摘要

本发明公开了一种木质纤维素生物炼制生产糠醛的方法，包括以下步骤：将木质纤维素原料进行破碎后与一定量的水和酸混合均匀，在高温酸性环境中进行半纤维素组分和其它组分的分离，并利用水将半纤维素萃取出来，固液分离得到的半纤维素溶液经澄清、浓缩、净化后在糠醛连续反应器中进行脱水环化生成糠醛，并通过蒸馏、精馏最终得到符合国家标准的糠醛产品。本发明将“生物炼制”和糠醛“两步法工艺”相结合，多缩戊糖用于糠醛的生产，其它组分则根据其特性发挥最大功能分别转化为其它生物基产品。本发明集成了多种先进技术，保证了生产工艺的连续、稳定运行，实现了生产工艺的清洁生产和节能减排，有利于降低生产成本，提高项目的综合效益。

主权项

一种木质纤维素生物炼制生产糠醛的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）原料预处理根据木质纤维素原料特性选择不同类型的破碎机，将木质纤维素原料进行破碎；（2）混料在破碎后的木质纤维素原料中加入质量为木质纤维素原料干重35%‑50%的水和质量为木质纤维素原料干重0.5%‑10%的酸，然后通过混料机混合均匀；（3）半纤维素组分分离将与水和酸混合后的木质纤维素原料通过皮带输送机输送至半纤维素组分分离设备中，使半纤维素溶出或降解溶出，其中半纤维素组分分离设备包括汽爆设备、稀酸水解设备和水热预处理设备；（4）半纤维素提取将反应后的木质纤维素通过螺旋输送机输送至半纤维素提取机，加入适量的水进行提取，加入水后固液比w/v达到1:2‑1:10，提取时间为5min‑60min；（5）固液分离通过螺杆泵将半纤维素提取机中的固液混合物输送至纤维脱水机中进行固液分离，固液分离后得到半纤维素溶液和纤维产品；（6）半纤维素溶液的澄清、浓缩通过离心泵将提取的半纤维素溶液输送至半纤维素澄清、浓缩一体化设备中进行澄清并浓缩；（7）半纤维素溶液的净化浓缩后的半纤维素溶液通过离心泵输送至半纤维素净化塔中，去除半纤维素溶液中的杂质，其中半纤维素净化塔中所用的净化介质种类包括活性白土、硅藻土、活性炭、大孔树脂和离子交换树脂；（8）半纤维素溶液连续催化生产毛醛在净化后的半纤维素溶液添加酸，使半纤维素溶液中酸的质量浓度达到1%‑10%，混合均匀后通过离心泵不断输送至糠醛连续反应器中，在反应温度为110℃‑230℃下，停留20min‑150min使半纤维素溶液中的多缩戊糖被催化转化为糠醛并随蒸汽一起进入冷凝器中，在冷凝器中被冷凝成为毛醛；（9）毛醛蒸馏和精馏冷凝得到的毛醛通过离心泵连续输送至蒸馏塔和精馏塔进行精制得到满足国家标准的糠醛产品。