[发明专利]一种连续合成生物质衍生呋喃化合物的方法及装置

权利要求书

1.一种连续合成生物质衍生呋喃化合物的方法，其特征是具体合成步骤如下：

向填充有酸性催化剂颗粒的封闭容器中加入质量浓度为0.1％～50％的化合物水溶液和有机溶剂，在50～200℃、0～3MPa条件下，反应10s-30min后，得到生物质呋喃衍生物；化合物水溶液的加入流量为0.01ml/min～5ml/min，有机溶剂的加入流量为0.01～50ml/min；

所述化合物水溶液为木糖水溶液、葡萄糖水溶液和果糖水溶液；

所述有机溶剂为二甲基亚砜、甲基异丁基酮、γ-戊内酯、乙酸乙酯、四氢呋喃、异丁醇、正丁醇、环己酮、γ-丁内酯的其中一种或多种混合；

所述的酸性催化剂颗粒为金属载体酸性催化剂、非金属载体酸性催化剂以及离子交换树脂催化剂的一种或多种混合；

所述酸性催化剂颗粒的直径为50μm-2000μm。

2.如权利要求1所述的一种连续合成生物质衍生呋喃化合物的方法，其特征是：所述的酸性催化剂颗粒为含有SO₄^2-的Al₂O₃颗粒、含有SO₄^2-的ZrO₂颗粒、含有SO₄^2-的C颗粒、Amberlyst 15颗粒、Amberlyst 70颗粒、商用固体酸HND-8颗粒、商用固体酸HND-12颗粒或商用固体酸HND-580颗粒。

3.如权利要求1所述的一种连续合成生物质衍生呋喃化合物的方法，其特征是：所述化合物水溶液的质量浓度为1％-20wt％，所述化合物水溶液的加入流量为0.05-3ml/min。

4.如权利要求1所述的一种连续合成生物质衍生呋喃化合物的方法，其特征是：所述化合物有机溶剂的加入流量为0.5-30ml/min。

5.如权利要求1或2所述的一种连续合成生物质衍生呋喃化合物的方法，其特征是：所述酸性催化剂颗粒的直径为100μm-500μm。

6.一种连续合成生物质衍生呋喃化合物的装置，其特征是：包括原料罐、溶液罐、原料泵和溶液泵、微填充床反应器、背压阀；

所述微填充床反应器为内部填充有酸性催化剂颗粒的密闭容器，所述微填充床反应器的上端开有两个进液口，所述微填充床反应器的下端开有出液口；所述的酸性催化剂颗粒为金属载体酸性催化剂、非金属载体酸性催化剂以及离子交换树脂催化剂的一种或多种混合；

所述酸性催化剂颗粒的直径为50μm-2000μm；

所述原料罐内装有质量浓度为0.1％～50％的化合物水溶液，所述化合物为木糖水溶液、葡萄糖水溶液、果糖水溶液；

所述溶液罐内装有二甲基亚砜、甲基异丁基酮、γ-戊内酯、乙酸乙酯、四氢呋喃、异丁醇、正丁醇、环己酮、γ-丁内酯的其中一种或多种混合；

所述原料罐和所述溶液罐的出液口分别通过管路与所述微填充床反应器的两个进液口相连，所述原料罐与所述微填充床反应器的连接管路上设有所述原料泵，所述溶液罐与所述微填充床反应器的连接管路上设有所述溶液泵，所述微填充床反应器的出口管路上设有所述背压阀。

7.如权利要求6所述的一种连续合成生物质衍生呋喃化合物的装置，其特征是：所述的酸性催化剂颗粒为含有SO₄^2-的Al₂O₃颗粒、含有SO₄^2-的ZrO₂颗粒、含有SO₄^2-的C颗粒、Amberlyst 15颗粒、Amberlyst 70颗粒、商用固体酸HND-8颗粒、商用固体酸HND-12颗粒、商用固体酸HND-580颗粒。

8.如权利要求6或7所述的一种连续合成生物质衍生呋喃化合物的装置，其特征是：所述酸性催化剂颗粒的直径为100μm-500μm。