[发明专利]用于处理木质纤维素材料的方法

说明书

从生物质水解溶液产生包括木糖的精制的糖类物流的方法，包括使生物质水解溶液与可热致相分离的溶剂比如二醇溶剂接触以形成提取混合物，所述生物质水解溶液包括含木糖的混合糖类的群体、酸和杂质；和从所述提取混合物分离包括可热致相分离的溶剂、酸和杂质的第一物流和包括木糖第二精制的糖类物流。可热致相分离的溶剂为乙二醇或丙二醇醚，比如2‑丁氧基乙醇或1‑丙氧基‑丙醇或其任意组合。

背景技术

目前，使用提取(萃取，extraction)和/或层析(色谱，chromatography)技术或其组合纯化糖类(sugar)溶液。尽管层析技术开发良好，但当在工业水平运行时造成维护问题。通常使用一些提取技术作为早期纯化步骤，但需要进一步的纯化以获得高纯度(80％)的糖类级分。经常通过将溶剂比如烷醇和提取剂比如胺类与层析技术(比如模拟移动床(SMB)或顺序模拟移动床(SSMB)层析法)组合进行这样的提取技术。示例性的方法(approach)描述在WO2012061085中。本文提供这样的工艺(procedures)，其通过减小对传统的方法中利用的许多步骤的需要而简化糖类纯化方法。

发明概述

本发明公开了从生物质水解溶液产生包括木糖的精制的糖类物流的方法。该方法包括使生物质水解溶液与可热致相分离的提取剂(例如，乙二醇或丙二醇醚，比如2-丁氧基乙醇或1-丙氧基-2-丙醇、或其任何组合)接触以形成提取混合物，所述生物质水解溶液包括混合糖类的群体(population)、酸和杂质，所述混合糖类的群体包括低聚(oligomeric)糖类和单糖，优选木糖；和从所述提取混合物分离包括所选的二醇溶剂、酸和杂质的第一物流和第二精制的糖类物流(优选包括木糖的糖类物流)。

提取混合物本身包括生物质水解溶液和可热致相分离的提取剂，所述生物质水解溶液包括混合糖类的群体、酸和杂质，所述混合糖类的群体包括单糖和低聚(oligomeric)糖类，优选富集木糖。在一个替代方案中，可热致相分离的提取剂乙二醇或丙二醇醚，比如2-丁氧基乙醇(EB)或1-丙氧基-2-丙醇(PP)、或其任何组合。

本发明公开了一些替代方案涉及从生物质水解溶液产生包括木糖的精制的糖类物流的方法。该方法包括：(i)使生物质水解溶液与与可热致相分离的溶剂(例如，乙二醇或丙二醇醚，比如2-丁氧基乙醇或1-丙氧基-2-丙醇、或其任何组合)接触以形成提取混合物，所述生物质水解溶液包括含木糖的混合糖类的群体、酸(例如HCl或H₂SO₄)和杂质；和(ii)从所述提取混合物分离包括可热致相分离的溶剂、酸和杂质的第一流和包括木糖的第二精制的糖类物流。在一些替代方案中，该方法包括，使来自所述生物质水解溶液的物流与强酸阳离子交换树脂接触，优选在步骤(i)之前，所述生物质水解溶液包括含木糖的混合糖类的所述群体。在另一个替代方案中，该方法包括使来自所述生物质水解溶液的物流与弱碱阴离子交换树脂接触，优选在使所述物流与所述强酸阳离子交换树脂接触之后并且在步骤(i)之前，所述生物质水解溶液包括含木糖的混合糖类的所述群体。在一些替代方案中，该方法包括加热所述提取混合物至30-100℃的温度。在一些替代反感中，所述方法进一步包括通过SSMB或SMB层析法分离包括木糖的第二精制的糖类物流。在一些替代方案中，所述方法进一步包括从包括木糖的精制的糖类物流中离析、蒸发、纯化或浓缩木糖。在一些替代方案中，通过这些步骤获得的木糖具有75％-96％、比如80％-96％的纯度。

提取混合物也是本发明的一方面。提取混合物包括生物质水解溶液，所述生物质水解溶液包括含木糖的混合糖类的群体、酸和杂质；和可热致相分离的溶剂，例如乙二醇或丙二醇醚，比如2-丁氧基乙醇(EB)或1-丙氧基-2-丙醇(PP)、或其任何组合。在一些替代方案中，提取混合物还包括烷醇，比如己醇或2-乙基己醇，在己醇中有或没有(with orwithout)胺提取剂，比如三月桂基胺(TLA)。

附图说明

图1显示用于离析或纯化富集单糖(优选木糖)的糖类物流的方案。

图2显示生成富集单糖的混合物(优选包括木糖)的生物质水解溶液预处理方法。