ПРОИЗВОДСТВО СБРАЖИВАЕМЫХ САХАРОВ И ЛИГНИНА ИЗ БИОМАССЫ, ИСПОЛЬЗУЮЩЕЕ СВЕРХКРИТИЧЕСКИЕ ТЕКУЧИЕ СРЕДЫ

1. Способ непрерывной обработки биомассы, включающий:
стадию предварительной обработки, где указанная биомасса вступает в контакт с первой сверхкритической, околокритической или докритической текучей средой, образуя твердую матрицу и первую жидкую фракцию;
2
где указанная первая сверхкритическая, околокритическая или докритическая текучая среда содержит воду и, необязательно, CO; и
1
5
где указанная первая сверхкритическая, околокритическая или докритическая текучая среда практически не содержит спирта C-C; и
стадию гидролиза, где указанная твердая матрица вступает в контакт со второй сверхкритической или близкой к сверхкритической текучей средой, образуя вторую жидкую фракцию и нерастворимую содержащую лигнин фракцию;
2
где указанная вторая сверхкритическая или околокритическая текучая среда содержит воду и, необязательно, CO; и
1
5
где указанная вторая сверхкритическая или околокритическая текучая среда практически не содержит спиртов C-C.
2. Способ по п.1, в котором указанная первая сверхкритическая, околокритическая или докритическая текучая среда содержит менее чем приблизительно 10% диоксида углерода.
3. Способ по п.1, в котором указанная стадия предварительной обработки происходит при температуре и давлении ниже критической точки, по меньшей мере, одного компонента указанной первой сверхкритической, околокритической или докритической текучей среды.
4. Способ по п.1, в котором указанную стадию предварительной обработки осуществляют при температуре, составляющей от приблизительно 150°C до приблизительно 300°C.
5. Способ по п.1, в котором указанную стадию предварительной обработки осуществляют при давлении, составляющем от приблизительно 50 бар (5 МПа) до приблизительно 115 бар (11,5 МПа).
6. Способ по п.1, в котором указанная биомасса имеет время выдерживания от приблизительно 1 минуты до приблизительно 5 минут на указанной стадии предварительной обработки.
7. Способ по п.1, в котором, по меньшей мере, одну из указанной твердой матрицы и указанной первой жидкой фракции охлаждают до температуры ниже температуры указанной стадии предварительной обработки.
8. Способ по п.7, в котором, по меньшей мере, одну из указанной твердой матрицы и указанной первой жидкой фракции охлаждают до температуры от приблизительно 20°C до приблизительно 90°C.
9. Способ по п.1, дополнительно включающий первую стадию разделения после указанной стадии предварительной обработки и до указанной стадии гидролиза, в котором разделяют указанную твердую матрицу и указанную первую жидкую фракцию.
10. Способ по п.1, в котором указанная первая жидкая фракция содержит олигосахариды ксилозы.
11. Способ по п.1, в котором, по меньшей мере, одна из указанной стадии предварительной обработки и указанной стадии гидролиза является непрерывной.
12. Способ по п.1, в котором указанная вторая сверхкритическая или близкая к сверхкритической текучая среда не содержит кислоту.
13. Способ по п.1, в котором указанная твердая матрица имеет время выдерживания от приблизительно 1 секунды до приблизительно 30 секунд на указанной стадии гидролиза.
14. Способ по п.1, в котором указанная стадия гидролиза происходит при температуре и давлении выше критической точки, по меньшей мере, одного компонента указанной второй сверхкритической или околокритической текучей среды.
15. Способ по п.1, в котором указанная стадия гидролиза происходит при температуре от приблизительно 275°C до приблизительно 450°C.
16. Способ по п.1, в котором указанная стадия гидролиза происходит при давлении, составляющем от приблизительно 200 бар (20 МПа) до приблизительно 250 бар (25 МПа).
17. Способ по п.1, в котором указанную твердую матрицу выдерживают при температуре, составляющей от приблизительно 185°C или выше, от начала указанной стадии предварительной обработки, по меньшей мере, до окончания указанной стадии гидролиза.
18. Способ по п.1, дополнительно включающий охлаждение, по меньшей мере, одной из указанной лигниновой фракции и указанной второй жидкой фракции после указанной стадии гидролиза.
19. Способ по п.18, в котором, по меньшей мере, одну из указанной лигниновой фракции и указанной второй жидкой фракции охлаждают до температуры, составляющей от приблизительно 180°C до приблизительно 240°C,
20. Способ по п.19, дополнительно включающий мгновенное охлаждение, по меньшей мере, одной из указанной лигниновой фракции и указанной второй жидкой фракции.
21. Способ по п.1, дополнительно включающий вторую стадию разделения после указанной стадии гидролиза, в котором разделяют указанную лигниновую фракцию и указанную вторую жидкую фракцию.
22. Способ по п.1, дополнительно включающий:
вторую стадию гидролиза, где указанная вторая жидкая фракция вступает в контакт с третьей околокритической или докритической текучей средой, образуя третью жидкую фракцию, содержащую мономеры глюкозы;
в котором указанная третья околокритическая или докритическая текучая среда содержит воду и, необязательно, кислоту.
23. Способ по п.22, в котором указанная вторая стадия гидролиза происходит при температуре, составляющей от приблизительно 220°C до приблизительно 320°C.
24. Способ по п.22, в котором указанная вторая стадия гидролиза происходит при давлении, составляющем от приблизительно 30 бар (3 МПа) до приблизительно 90 бар (9 МПа).
25. Способ по п.22, в котором указанная вторая стадия гидролиза происходит при температуре, составляющей от приблизительно 240°C до приблизительно 300°C, и при давлении, составляющем от приблизительно 35 бар (3,5 МПа) до приблизительно 85 бар (8,5 МПа).
26. Способ по п.22, в котором указанная кислота присутствует в каталитическом количестве.
27. Способ по п.22, в котором указанная кислота присутствует в количество менее чем приблизительно 1%.
28. Способ по п.22, в котором указанная кислота выбрана из группы, которую составляют фтористоводородная кислота, соляная кислота, бромистоводородная кислота, йодистоводородная кислота, серная кислота, сульфоновая кислота, фосфорная кислота, фосфоновая кислота, азотная кислота, азотистая кислота и их сочетания.
29. Способ по п.22, в котором указанная вторая жидкая фракция имеет время выдерживания от приблизительно 1 секунды до приблизительно 30 секунд на указанной второй стадии гидролиза.
30. Способ по п.22, в котором, по меньшей мере, один продукт указанной второй стадии гидролиза затем охлаждают до температуры ниже температуры указанной второй стадии гидролиза.
31. Способ по п.22, в котором указанная третья жидкая фракция содержит гликолевый альдегид.
32. Способ по п.1, в котором давление, производимое на указанную твердую матрицу, уменьшается до приблизительно 105 кПа или менее после указанной стадии гидролиза.
33. Способ по п.1, дополнительно включающий, после указанной стадии гидролиза, уменьшение давления, производимого на указанную твердую матрицу, таким образом, что указанный лигнин осаждается.
34. Способ по п.1, дополнительно включающий:
стадию гидролиза ксилоолигосахаридов, где указанная первая жидкая фракция вступает в контакт с четвертой околокритической или докритической текучей средой, образуя четвертую жидкую фракцию, содержащую мономеры ксилозы;
в котором указанная четвертая околокритическая или докритическая текучая среда содержит воду и, необязательно, кислоту.
35. Способ обработки биомассы, включающий:
стадию предварительной обработки, где указанная биомасса вступает в контакт с первой сверхкритической, околокритической или докритической текучей средой, образуя предварительно обработанную суспензию, включающую твердую матрицу и первую жидкую фракцию, содержащую ксилоолигосахариды;
2
где указанная первая сверхкритическая, околокритическая или докритическая текучая среда содержит воду и, необязательно, CO; и
1
5
где указанная первая сверхкритическая, околокритическая или докритическая текучая среда практически не содержит спирта C-C;
первую стадию разделения, где разделяют указанную твердую матрицу и указанную первую жидкую фракцию;
первую стадию гидролиза, где указанная твердая матрица вступает в контакт со второй сверхкритической или околокритической текучей средой, образуя нерастворимую содержащую лигнин фракцию и вторую жидкую фракцию, содержащую целлоолигосахариды;
2
где указанная вторая сверхкритическая или околокритическая текучая среда содержит воду и, необязательно, CO; и
1
5
где указанная вторая сверхкритическая или околокритическая текучая среда практически не содержит спирта C-C;
вторую стадию разделения, где разделяют указанную нерастворимую содержащую лигнин фракцию и указанную вторую жидкую фракцию; и
вторую стадию гидролиза, где указанная вторая жидкая фракция вступает в контакт с третьей околокритической или докритической текучей средой, образуя продукт, содержащий мономеры глюкозы;
где указанная третья околокритическая или докритическая текучая среда содержит воду и, необязательно, кислоту.
36. Композиция, включающая:
глюкозу, составляющую, по меньшей мере, приблизительно 63 мас.% по отношению к суммарной массе композиции;
воду;
менее чем приблизительно 13,0 мас.% гликолевого альдегида по отношению к суммарной массе композиции;
менее чем приблизительно 2,0 мас.% гликолевой кислоты по отношению к суммарной массе композиции; и
в которой указанную глюкозу экстрагируют из биомассы, используя экстракцию сверхкритической текучей средой.