木质素还原催化分馏（RCF）是一种新兴的木质纤维素生物精炼技术，除了（半）纤维素产品外，它还生产一种独特的富含功能化酚类的木质素衍生生物油。近日，鲁汶大学B. F. Sels、W. Arts提出了一种新的工业工艺，该工艺通过反应液和溶剂回收系统大幅降低了RCF生物精炼的成本，并产生除RCF中常用的纯溶剂（如甲醇或甲醇/水）之外的新型溶剂混合物。

本文要点：

1) 通过对每年处理15万吨桦木的RCF生物精炼技术经济分析（TEA）和生命周期评估（LCA），作者系统研究了液体回收率的影响，液体回收率是决定溶剂回收原油蒸馏塔负荷的关键工艺变量。分析表明，木质素油的最低售价（MSP-RLO）和全球变暖趋势（GWP-RLO）可以低至每吨1000欧元，并且在高液体回收率（>70%）下可低至1.5 kg_CO2 kg_Product⁻¹，从而可以显著降低与能源供应相关的燃料消耗和资本成本，并且作者通过实验室模拟实验证实了这一结果。

2)包括甲醇（40–65 vol%）、乙酸甲酯（20–25 vol%），乙酸（0–2 vol%）和水（10–20 vol%）以及木质素粗油（10–20 vol%）的溶剂混合物增强了木质素提取率（90–95%），实现了高单体产率（丁香基单体产率>20%），并提升了半纤维素共提取率（>45%）。此外，通过丙醇侧链的部分乙酰化，作者制备了新型木质素油酚类化合物。通过降低高液循环的反应时间和温度来限制反应器成本，进而提高了RCF生物精炼的经济性。通过将反应时间从2小时减半到1小时，尽管木质素油生产率有所降低，但MSP-RLO降至每吨~800欧元。

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W. Arts et.al Stepping away from purified solvents in reductive catalytic fractionation: a step forward towards a disruptive wood biorefinery process EES 2023

DOI: 10.1039/D3EE00965C

https://doi.org/10.1039/D3EE00965C