[发明专利]一种木质纤维素高效分离并实现全组分利用的方法

权利要求书

1.一种木质纤维素高效分离并实现全组分利用的方法，其特征在于：

以天然木质纤维素为原料，在溶剂中添加双氧水或/和臭氧，在一定温度下进行木质纤维素的预处理；预处理后进行过滤，得到滤液和固体不溶物纤维素，后者用于催化转化制备多元醇；滤液蒸馏回收溶剂，同时得到剩余固体组分木质素；

木质纤维素与溶剂质量比例在10:1和1:10之间；溶剂为甲酸、乙酸、丙酸、乙二酸中的一种或二种以上；双氧水和/或臭氧的质量占总木质纤维素的0.001％到5％之间；臭氧预处理下压力为0.2-1MPa，预处理的温度在20-100℃之间，预处理时间为0.2-5小时；所述木质纤维素是指含有木质素、纤维素和半纤维素的生物质，包括玉米芯、麦秆、芒草、棕榈皮、松木、白桦木、杨木中的一种或二种以上；

固体纤维素物质催化转化在密闭高压反应釜内于水中进行，所采用的催化剂为复合催化剂，包括催化剂A和催化剂B，催化剂A的活性成分为第8、9、10族的过渡金属铁、钴、镍、钌、铑、钯、铱、铂中的一种或二种以上，催化剂B为钨酸、偏钨酸铵、氧化钨、钨青铜中的一种或两种以上；于反应釜搅拌反应；反应前反应釜中充填氢气，反应温度≥120℃，反应时间不少于5分钟。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述木质纤维素经过粉碎颗粒粒径小于5cm，含水量低于20％，水溶物含量低于10％，即室温下溶解在水中的物质含量低于10％。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述预处理后的滤液中含有木质素、少量低分子糖和溶剂；溶剂经过蒸馏循环使用，溶剂损失率低于5％；蒸馏后剩余固体加水洗涤、过滤得到的剩余固体物质为木质素，溶于水中的低分子糖同纤维素一同用于催化转化制多元醇。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述预处理后的固体纤维素物质为富含纤维素的反应底物，纤维素含量大于80％，含有少量半纤维素和木质素。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：催化剂A的载体为活性炭、氧化铝、氧化硅、碳化硅、氧化锆、氧化锌、二氧化钛一种或二种以上。

6.按照权利要求5所述的催化剂，其特征在于：所述催化剂A为骨架镍、钌/碳、铱/碳、钌/二氧化钛、镍-钌/活性炭、镍-铱/活性炭中一种或二种以上；骨架镍催化剂中的镍含量大于80wt％，负载催化剂的金属负载量为1-10wt％之间；催化剂B为钨酸、偏钨酸铵、氧化钨中一种或二种以上；催化剂A和催化剂B分别为原料的1-20wt％之间；反应前反应釜中充填氢气，压力为1-10MPa，反应温度为200-260℃之间，反应时间大于5分钟小于240分钟。

7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述固体纤维素物质催化转化的主要产物为多元醇，包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、甘油，其中乙二醇的选择性超过50％，预处理固体产物转化率超过90％。

8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述木质纤维素通过预处理能够被全组分利用，木质纤维素损失率低于20％，溶剂循环使用，损失率低于5％，产物分别为木质素和以乙二醇为主的多元醇。