[发明专利]改质木质纤维素或碳水化合物材料

说明书

本发明涉及使用特定催化剂通过二聚作用和/或低聚作用来改质木质纤维素材料碳水化合物和/或碳水化合物衍生物的方法，并且涉及改质产物的用途。

技术领域

本发明涉及改质(提质、改进，upgrade)木质纤维素和/或碳水化合物材料，具体地涉及通过二聚作用和/或低聚作用，然后任选的氢化和/或纯化/分离来改质材料的方法。此外，本发明涉及通过本发明的方法可获得的二聚物/低聚物作为中间体用于生产燃料和/或化学品的用途、或其氢化产物作为燃料组分的用途。

背景技术

US 8,629,310 B2公开了木质纤维素氧合基础材料(oxygenate base material)如γ-戊内酯(GVL)的改质，包括氢化氧合基础材料，然后冷凝氢化的基础材料的步骤。

WO 2015/144856 A1公开了在固体酸催化剂体系存在下缩合乙酰丙酸(LA)。

EP 3050868 A1公开了在水和碱催化剂存在下乙酰丙酸(LA)的缩合，所述碱催化剂可包含氢氧化钠或氢氧化钾。

附图说明

图1是显示可通过本发明获得的当归内酯(AL)二聚物和低聚物反应产物的实例的反应方案。

图2是使用本发明的方法通过二聚/低聚AL获得的产物的GC-MS图。

发明内容

在独立权利要求中限定了本发明。在从属权利要求中阐述了其它有益的实施方式。具体地，本发明涉及一个或多个以下项目：

1.一种改质碳水化合物、碳水化合物衍生物或木质纤维素材料的方法，所述方法包括

提供包含碳水化合物、碳水化合物衍生物或木质纤维素材料的原料，其中木质纤维素材料、碳水化合物或碳水化合物衍生物包含当归内酯(AL)，和

在非均相催化剂(多相催化剂)存在下使碳水化合物、碳水化合物衍生物或木质纤维素材料二聚和/或低聚，其中

木质纤维素材料是乙酰丙酸、乙酰丙酸的酯和/或乙酰丙酸的脱水产物，

非均相催化剂是包含碱金属化合物和/或碱土金属化合物和至少一种另外的金属化合物的无机催化剂。

2.根据项目1所述的方法，其中所述非均相催化剂是负载型催化剂。

3.根据项目1或2所述的方法，其中所述非均相催化剂是在由另外的金属化合物形成的载体上包含碱金属化合物和/或碱土金属化合物的催化剂，其中所述载体优选由另外的金属的氧化物形成。

4.根据项目1或2所述的方法，其中所述非均相催化剂是在由另外的金属的氧化物形成的载体上包含碱金属的氧化物和/或碱土金属的氧化物的催化剂。

5.根据项目1所述的方法，其中所述非均相催化剂是包含混合化合物形式的碱金属化合物和/或碱土金属化合物的催化剂，其中所有化合物优选为氧化物形式。

此处，术语“混合化合物”是指化学水平上的混合物(mixture)，即不是共混物(blend)。当所有化合物都是氧化物形式时，“混合化合物”因此是混合的氧化物。

6.根据项目1至5中任一项所述的方法，其中构成所述碱金属化合物和/或碱土金属化合物的金属是选自Li、Na、K、Mg和Ca中的至少一种。

7.根据项目1至6中任一项所述的方法，其中构成另外的金属化合物的另外的金属是选自Al、Si、Sc、Ti、V、Y、Zr、Nb、Mo、La、Ce、Hf、Ta和W中的至少一种。

8.根据项目1至7中任一项所述的方法，其中所述非均相催化剂包括氧化钾/二氧化钛(K₂O/TiO₂)或氧化镁/氧化锆(MgO/ZrO₂)。