[发明专利]木质纤维素类生物质转化

权利要求书

1.一种木质纤维素类生物质转化方法，包括：

(a)在水热消化装置中提供包含纤维素、木质素和水的固体生物质原料；

(b)在液体存在下在水热消化装置中加热固体生物质原料以消化至少部分所述固体生物质原料，由此形成在液相内包含部分消化的固体和可溶性碳水化合物的水解产物；

(c)在一个或多个第一固定床催化还原反应器装置中在能够活化分子氢的负载型金属催化剂存在下在180℃至小于300℃的温度下使至少部分所述水解产物与分子氢接触，所述负载型金属催化剂具有至少40％的平均孔隙率和10-1000m²/g的表面积，由此在一个或多个第一固定床催化还原反应器装置中将所述水解产物至少部分转化为在液相中包含一种或多种醇的反应产物；

(d)将至少部分所述液相和至少部分所述部分消化的固体从一个或多个第一固定床催化还原反应器装置再循环至水热消化装置；和

(e)将至少部分所述反应产物输送至第二催化还原反应器装置，以将所述可溶性碳水化合物进一步转化为反应产物。

2.权利要求1的方法，其中第一固定床催化还原反应器装置沿着水热消化装置的高度通过两个或更多个流体入口管线和两个或更多个流体返回管线流体偶联至水热消化装置，流体循环回路包括水热消化装置和第二催化还原反应器装置，其中第二流体入口管线在第一流体出口管线之后。

3.前述权利要求任一项的方法，其中所述负载型金属催化剂的平均孔隙率为至少45％。

4.权利要求3的方法，其中所述负载型金属催化剂的表面积为50-500m²/g。

5.权利要求1的方法，其中第一催化还原反应器装置、第二催化还原装置或这两者均包含高孔隙硫化金属催化剂。

6.前述权利要求任一项的方法，其中第一催化还原反应器装置、第二催化还原装置或这两者均包含在无机载体上的金属催化剂。

7.前述权利要求任一项的方法，其中第二催化还原反应器装置包含平均孔隙率为20-95％和表面积为10-1000m²/g的金属催化剂。

8.权利要求7的方法，其中第二催化还原反应器装置包含平均孔隙率为20％至小于45％的金属催化剂。

9.前述权利要求任一项的方法，其中所述金属催化剂包含Mo、W、Co、Ni和它们的任意混合物中的至少一种。

10.前述权利要求任一项的方法，还包括将至少部分所述液相从第二催化还原反应器装置再循环至水热消化装置。

11.权利要求9的方法，其中将所述液相以0.2-10的循环比从第二催化还原反应器装置再循环至水热消化装置。

12.一种木质纤维素类生物质转化系统，包括：

水热消化装置；

第一催化还原反应器装置，所述第一催化还原反应器装置沿着水热消化装置的高度通过两个或更多个流体入口管线和两个或更多个流体返回管线流体偶联至水热消化装置，所述第一催化还原反应器装置包含能够活化分子氢的负载型金属催化剂，所述负载型金属催化剂具有至少45％的孔隙率和10-1000m²/g的表面积；和

流体循环回路，所述流体循环回路包括水热消化装置和包含能够活化分子氢的催化剂的第二催化还原反应器装置。

13.权利要求12的系统，其中所述负载型金属催化剂包括(a)Mo或W，和(b)Co和/或Ni。

14.一种组合物，包括：

(i)木质纤维素类生物质；

(ii)负载型金属催化剂，所述负载型金属催化剂具有45-95％的孔隙率和10-1000m²/g的表面积，包含(a)Mo或W和(b)Co、Ni或它们的任意混合物；

(iii)水；和

(iv)液相。

15.权利要求20的组合物，其中所述负载型金属催化剂还包含硫。