Способ получения сахаров из биомассы

1. Способ получения сахаров из биомассы, содержащей по меньшей мере один полисахарид, включающий приведение биомассы в контакт с водным раствором по меньшей мере одной органической кислоты, содержащей от 1 до 6 атомов углерода, предпочтительно от 1 до 3 атомов углерода, причем рН указанного водного раствора составляет от 0,6 до 1,6, предпочтительно от 0,9 до 1,3.
2. Способ по п. 1, в котором указанный полисахарид выбирают из целлюлозы, гемицеллюлозы или их смесей, предпочтительно из гемицеллюлозы или смеси гемицеллюлозы и целлюлозы.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором указанная биомасса является лигноцеллюлозной биомассой, которую предпочтительно выбирают из:
продуктов сельскохозяйственных культур, в основном возделываемых для энергетических нужд, например, таких как мискантус, просо итальянское, камыш обыкновенный, включая отходы, остатки и жмых указанных сельскохозяйственных культур или продукты их переработки;
продуктов сельскохозяйственной культивации лесокультур и лесоведения, включая древесину, растения, остатки и отходы сельскохозяйственной обработки, лесокультур и лесоведения;
отходов сельскохозяйственных продуктов, предназначенных для питания человека или зоотехники;
остатков бумажной промышленности, не обработанных химически;
отходов, поступающих от дифференцированного сбора твердых городских отходов, например, городских отходов растительного происхождения, бумаги.
4. Способ по п. 1 или 2, в котором указанную лигноцеллюлозную биомассу выбирают из гваюлы (Parthenium argentatum), чертополоха (Cynara cardunculus L.), хвойных деревьев, таких как сосна, ель.
5. Способ по п. 1, в котором указанную биомассу подвергают предварительному измельчению перед приведением ее в контакт с указанным водным раствором по меньшей мере одной органической кислоты.
6. Способ по п. 1, в котором указанную по меньшей мере одну органическую кислоту выбирают из алкилсульфоновых кислот основной формулы (I):
,
1
6
1
3
где R представляет собой линейную или разветвленную С-С, предпочтительно C-С алкильную группу.
3
3
7. Способ по п. 6, в котором указанная по меньшей мере одна органическая кислота является метансульфоновой кислотой (CH-SOH).
8. Способ по п. 1, где указанный способ получения сахаров из биомассы включает:
приведение биомассы в контакт с водным раствором указанной по меньшей мере одной органической кислоты в реакторе, с получением первой реакционной смеси;
нагревание реактора до заданной температуры, предпочтительно составляющей от 100°C до 180°C, более предпочтительно от 130°C до 150°C, в течение периода времени, составляющего от 20 мин до 2 ч, предпочтительно от 40 мин до 1 ч, с получением второй реакционной смеси, включающей первую твердую фазу и первую водную фазу;
при необходимости, выдержку указанной второй реакционной смеси, включающей первую твердую фазу и первую водную фазу при указанной заданной температуре в течение периода времени, составляющего от 30 с до 1 ч, предпочтительно от 5 мин до 20 мин;
извлечение указанной второй реакционной смеси из указанного реактора.
9. Способ по п. 1, в котором указанная биомасса присутствует в указанной первой реакционной смеси в количестве, составляющем от 5 мас. % до 40 мас. %, предпочтительно от 20 мас. % до 35 мас. %, исходя из общей массы указанной первой реакционной смеси.
10. Способ по п. 1, в котором указанный реактор выбирают из реакторов с непрерывной подачей биомассы (ПРМ - проточный реактор с мешалкой).
11. Способ по п. 8, в котором указанная первая твердая фаза включает лигнин и целлюлозу, а указанная первая водная фаза включает по меньшей мере один сахар, содержащий от 5 до 6 атомов углерода и указанную по меньшей мере одну органическую кислоту.
12. Способ по п. 1, в котором указанные сахара используют в качестве источника углерода в процессах ферментации для получения спиртов, например, этанола, бутанола; диолов, например, 1,3-пропандиола, 1,3-бутандиола, 1,4-бутандиола, 2,3-бутандиола; липидов или других промежуточных или конечных продуктов.
13. Способ по п. 12, в котором указанные спирты, диолы, липиды или другие промежуточные или конечные продукты используют в химической промышленности или в составе топлива для автотранспортных средств.
14. Способ по п. 12, в котором указанные спирты и указанные диолы используют в производстве био-бутадиена.