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1. (WO2018100184) HMF PRODUCTION METHOD
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ANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung von 5-Hydroxymethylfurfural (HMF) in einem kontinuierlichen Prozess, umfassend die Schritte:

a) Bereitstellen einer wässrigen Fructose-haltigen Ausgangslösung und mindestens eines homogenen sauren Katalysators,

b) Vermischen der wässrigen Fructose-haltigen Ausgangslösung und des mindestens einen homogenen sauren Katalysators zum Erhalt einer Reaktionslösung mit einem Kohlenhydratgehalt von 5 Gew.-% bis 50 Gew.-% (Trockensubstanz Kohlenhydrat in Bezug auf Gesamtgewicht Reaktionslösung) und einem Fructosegehalt von 40 Gew.-% bis 100 Gew.-% (Trockensubstanz Fructose in Bezug auf Trockensubstanz der Kohlenhydrate),

c) Einspeisen der in Schritt b) erhaltenen Reaktionslösung in ein kontinuierliches Reaktorsystem und Umsetzen der in der Reaktionslösung vorhandenen Fructose zu HMF bei einer Temperatur von 80 °C bis 165 °C zum Erhalt einer HMF-haltigen Produktmischung unter Einstellung eines Fructose-Umsatzes von 1 mol-% bis 40 mol-%,

d) Einstellen der Produktmischung auf eine Temperatur von 20 °C bis 80 °C,

e) Aufreinigen der in Schritt d) erhaltenen Produktmischung unter Verwendung einer Chromatographie zur Auftrennung von mindestens vier Fraktionen, umfassend eine HMF-Fraktion, eine Kohlenhydrat/Säure-Fraktion, eine Fructose-Fraktion und eine Lävulin- und Ameisensäure-Fraktion.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in Schritt a) eine wässrige Fructose-haltige Ausgangslösung, eine wässrige rückgeführte Fructose-haltige Fraktion und mindestens ein homogener saurer Katalysator bereitgestellt werden, in Schritt b) die wässrige Fructose-haltigen Ausgangslösung, die wässrige rückgeführte Fructose-haltige Fraktion und der mindestens eine homogene saure Katalysator zum Erhalt einer Reaktionslösung mit einem Kohlenhydratgehalt von 5 Gew.-% bis 50 Gew.-% (Trockensubstanz

Kohlenhydrat in Bezug auf Gesamtgewicht Reaktionslösung) und einem Fructosegehalt von 40 Gew.-% bis 100 Gew.-% (Trockensubstanz Fructose in Bezug auf Trockensubstanz der Kohlenhydrate) vermischt werden, und wobei die in Schritt e) aufgetrennte oder Schritt f) erhaltene Fructose-Fraktion kontinuierlich zumindest teilweise in den Schritt a) rückgeführt wird.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die in Schritt b) erhaltene Reaktionslösung auf eine Temperatur von 80 °C bis 165 °C vorgeheizt wird.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei vor Schritt b) mindestens eine der in Schritt a) bereitgestellten Komponenten auf eine Temperatur von 80 °C bis 165 °C vorgeheizt wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Konzentration des mindestens einen homogenen sauren Katalysators 0,5 Gew.-% bis 5 Gew.-% (Gew.-% in Bezug auf Gesamtgewicht Reaktionslösung) beträgt.

Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der mindestens eine homogene saure Katalysator ausgewählt ist aus Schwefelsäure, Salzsäure, Phosphorsäure, aliphatischen oder aromatischen Carbonsäuren und aliphatischen oder aromatischen Sulfonsäuren.

Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei in dem Verfahren keine organischen Lösungsmittel verwendet werden.

Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Umsetzung der Fructose zu HMF in Schritt c) in einem Zeitraum von 0,1 bis 20 min erfolgt.

Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die HMF- Selektivität in Schritt c) 60 mol-% bis 100 mol-% beträgt.

Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Chromatographie eine Chromatographie an Ionenaustauscherharzen ist.

Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei es sich bei der Chromatographie, insbesondere Chromatographie an Ionenaustauscherharzen, in Schritt e) um ein Simulated Moving Bed- Verfahren (SMB), ein Sequential Simulated Moving Bed-Verfahren (SSMB), ein Improved Simulated Moving Bed-V erfahren (ISMB) oder ein New MCI-Verfahren (NMCI) handelt.

12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Chromatographie in Schritt e) ein mehrstufiges Verfahren ist.

13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Chromatographie in Schritt e) eine Chromatographie an Kationenaustauscherharzen ist.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Chromatographie an Kationenaustauscherharzen in Schritt e) unter Verwendung eines Kationenaustauscherharzes in H -Form durchgeführt wird.

15. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Chromatographie eine Filtration der Produktmischung, eine Entfärbung und/oder eine Reinigung der Produktmischung über Aktivkohle vorgeschaltet sind.

16. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei Schritt e) bei einer Temperatur von 40 °C bis 80 °C durchgeführt wird.

17. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die in Schritt d) erhaltene Produktmischung vor Schritt e) auf einen Trockensubstanzgehalt von 20 Gew.-% bis 50 Gew.-% konzentriert wird.

18. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die in Schritt e) aufgetrennte oder in Schritt f) erhaltene Kohlenhydrat/Säure-Fraktion für die Ethanolherstellung eingesetzt wird.

19. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die in Schritt e) aufgetrennte oder in Schritt f) erhaltene Lävulin- und Ameisensäure-Fraktion zur Isolierung von Lävulin- und Ameisensäure eingesetzt wird.

20. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das in Schritt e) aufgetrennte oder in Schritt f) erhaltene HMF direkt und ohne die Notwendigkeit aufwendiger weiterer Aufreinigung in einem weiteren Schritt zu 2,5-Furandicarbonsäure (FDCA) oxidiert wird.