ОДНОСТАДИЙНАЯ КОНВЕРСИЯ ТВЕРДОГО ЛИГНИНА В ЖИДКИЕ ПРОДУКТЫ

1. Способ конверсии лигнинового материала в жидкий продукт, включающий следующие стадии:
(a) обеспечивают лигниновый исходный материал,
(b) обрабатывают указанный исходный материал при повышенном давлении в реакционной среде, где температура реакции составляет от 300 до 450°С, а давление в ходе реакции составляет от 100 до 500 бар, при этом реакционная среда содержит:
1
2
(i) по меньшей мере, одну C-C карбоновую кислоту и/или ее соли, и/или ее сложные эфиры,
(ii) необязательно, по меньшей мере, один спирт и/или воду, (iii) необязательно алкилирующий агент и
(iv) необязательно неорганическую соль,
в процессе обработки указанный исходный материал превращается в жидкий продукт, и
(c) извлекают жидкий продукт из реакционной среды.
2. Способ по п.1, в котором лигниновый материал содержит менее 50 мас.%, предпочтительно менее 30 мас.%, целлюлозного материала.
3. Способ по п.1, который проводят в одну стадию.
2
4. Способ по п.1, который проводят без добавления газообразного водорода (H) и/или без добавления катализатора.
5. Способ по п.1, в котором температура реакции составляет от 320 до 420°С.
6. Способ по п.1, в котором реакционную смесь нагревают со скоростью примерно от 1 до 30°С/мин.
7. Способ по п.1, в котором давление в ходе реакции составляет от 100 до 500 бар, предпочтительно от 100 до 250 бар.
8. Способ по п.1, в котором время реакции составляет от 2 до 24 ч.
9. Способ по п.1, в котором массовое отношение лигнинового материала к реакционной среде составляет от примерно 1:1 до примерно 1:12.
10. Способ по п.1, в котором реакционная среда содержит, по меньшей мере, 10%, предпочтительно от 10% до 100 мас.% компонента (i); от 0 до 60 мас.% компонента (ii); от 0 до 50 мас.% компонента (iii) и от 0 до 10 мас.% компонента (iv).
1
3
11. Способ по п.1, в котором компонент (i) реакционной среды включает муравьиную кислоту и/или ее щелочные соли, например, соли лития, натрия и/или калия, и/или ее сложные эфиры, например, ее сложные эфиры с C-С спиртом.
1
3
12. Способ по п.1, в котором реакционная среда содержит, по меньшей мере, 20%; предпочтительно, по меньшей мере, 60 мас.% муравьиной кислоты и/или ее щелочных солей, например, солей лития, натрия и/или калия, и/или ее сложных эфиров, например, ее сложных эфиров с C-С спиртом.
13. Способ по п.1, в котором алкилирующий агент включает диметилкарбонат (DMC), гидроксид тетраметиламмония (ТМАН) и/или их комбинации.
3
4
4
3
3
3
3
14. Способ по п.1, в котором неорганическую соль выбирают из NaCl, NаНСО, MgSO, FeSO, FеСl, FеВr, АlСl, АlВr и/или их комбинаций.
15. Способ по п.1, в котором элементный состав жидкого продукта следующий:
от 60 до 85% С, предпочтительно от 70 до 85% С,
от 6,5 до 15% Н, предпочтительно от 10 до 15% Н,
от 2 до 25% О, предпочтительно от 2 до 7% О, и
от 0 до 1,0% S.
16. Способ по п.1, в котором жидкий продукт имеет молярное отношение:
Н/С: от 1,3 до 2,2, предпочтительно от 1,6 до 2,2,
Н/O: от 10 до 45, предпочтительно от 30 до 45 и
С/О: от 5 до 30, предпочтительно от 20 до 30.
17. Способ по п.1, в котором выход жидкого продукта составляет, по меньшей мере, 80 мас.%; предпочтительно, по меньшей мере, 90 мас.% в пересчете на массу лигнинового исходного материала.
18. Способ по п.1, в котором количество твердого продукта, например, древесного угля и/или кокса, составляет менее 20 мас.%, предпочтительно менее 10 мас.% в пересчете на массу лигнинового исходного материала.
19. Способ по п.1, в котором газы, образующиеся в процессе конверсии, используют для нагрева на стадии обработки (b).
20. Жидкий продукт, полученный из лигнинового материала способом по любому из предшествующих пп.1-19, в котором элементный состав жидкого продукта следующий:
от 60 до 85% С, предпочтительно от 70 до 85% С,
от 6,5 до 15% Н, предпочтительно от 10 до 15% Н,
от 2 до 25% О, предпочтительно от 2 до 7% О, и
от 0 до 1,0% S.
21. Жидкий продукт по п.20, в котором жидкий продукт имеет молярное отношение:
Н/С: от 1,3 до 2,2, предпочтительно от 1,6 до 2,2,
Н/O: от 10 до 45, предпочтительно от 30 до 45 и
С/О: от 5 до 30, предпочтительно от 20 до 30.
22. Применение жидкого продукта по п.20 в качестве добавки к топливу, в частности, к топливу для автомобилей или в качестве сырья для облагораживания совместимых с нефтью топлив и других требующих облагораживания продуктов, или в качестве мономерных структурных блоков для производства органических полимеров.