日本触媒公司利用铁催化剂将生物质转化为更多的水溶性化合物

简 讯

日本触媒公司利用铁催化剂将生物质转化为更多的水溶性化合物

日本触媒公司与神户大学的Yuichi Kita教授合作开发了一种新的生物质利用工艺，该方法可高效地将木质纤维素分解成主要成分为C2～C5的水溶性化合物。该工艺有金属铁参与，在250～300 ℃热水中进行。

与传统的方法相比，该方法降低了无效的生物质资源消耗，全部生物质原料都能有效利用。在此基础上用ZSM-5沸石等固体酸催化剂还能将得到的水溶性化合物继续转化为乙烯、丙烯、丁烯等烯烃，或是苯、甲苯、二甲苯等芳烃。

日本触媒公司估计这种新工艺流程可将高吸水性树脂(SAP)原材料的生产成本降低至30%。该公司的目标是与化学品制造商合作，在2020年以后在工业上应用这种技术。

在常规的水热液化中，高温的水将生物质热分解成水溶性和油溶性的分解产物。如果没有金属铁，两种产物的产率均较低(15%左右)。此外，分解产物中的氧含量高，还要额外脱氧。这个过程面临的最大挑战之一是生成的生物炭太多(约占40%)。

在新工艺中，金属铁将水溶性分解产物的产率提高至约60%，且产物的氧含量降低至原材料氧含量的约20%。如果加入具有加氢能力的金属(如铜或钯)，则还能进一步促进分解、脱氧和加氢反应。副产的生物炭可作为还原剂再生金属铁，从而使全部生物质都得到利用。

[邓京波摘译自 Chemical Engineering，2017-08-01]