使用氧化熱液溶蝕方法生產有機材料的製作方法
2023-12-06 08:25:56
使用氧化熱液溶蝕方法生產有機材料的製作方法
【專利摘要】本發明公開了使用氧化熱液溶蝕(OHO)工藝生產有機材料諸如石油材料和芳族酸、酚和脂族聚羧酸的方法。所述OHD方法包括使有機固體在容納過熱水的反應器中與氧化劑接觸以形成至少一種增溶的有機溶質。反應將所述有機固體的大分子結構分解成較低分子量的片段。這些較低分子量的片段可溶於水。這些水溶性片段被稱為溶解的有機固體、增溶的有機物或增溶的有機溶質。所述增溶的片段然後可用作多種化學工藝的原材料或用作液體燃料。如果所述增溶的片段為溶解的碳水化合物諸如低分子量糖或氧化的低分子量糖，則可將所述溶解的碳水化合物發酵以生產醇或用於其他工藝以生成多種其他產物。
【專利說明】使用氧化熱液溶蝕方法生產有機材料
【技術領域】
[0001]本發明涉及使用氧化熱液溶蝕(OHD)工藝生產有機材料的方法，且尤其是生產石油材料和有機化合物諸如芳族酸、酚和脂族聚羧酸的方法。
【背景技術】
[0002]用於生產聚合物和其他用途的化學工業中所用的大部分原材料通常源自石油。這些原材料的價格和可用性深受可用石油供應的影響，由於世界產能急劇增加且世界需求增大，在大約過去十年石油供應一般是減少的。由於全球石油供應是不可再生的資源，石油未來的可用性和源自石油的原材料未來的可用性預計不會改善。
[0003]因為傳統石油的可採儲量變得越來越緊缺，使得對重油資源(諸如浙青砂(也稱為油砂和/或焦油砂))的開採的興趣加大。根據一些估計，在已知的浙青砂中儲存的大量的石油地質儲量可能高於所有剩餘的世界傳統石油儲量並且至少是所有剩餘的世界傳統石油儲量的同一數量級。然而，這些資源的開採很難，且會經歷許多不良環境後果。
[0004]氧化熱液溶蝕(OHD)技術是環保科技，其使用氧化鍵裂工藝分解大分子有機材料，導致生成有機化合物諸如低分子量芳族和脂肪族酸、酚和其他產物。這種應用描述了使用OHD技術分解大分子和非均質材料諸如浙青砂、煤、木質素的生物質和油母巖質以生成特定產物，該產物目前正 在化學工業中使用或者在化學工業中可能有用，這正如其他產物一樣。
發明概要
[0005]在一個實施方案中，使包含有機固體和無機基質的複合材料中所含的有機固體增溶的工藝可包括使複合材料與過熱水中的氧化劑接觸以形成包含至少一種增溶的有機溶質的水性混合物。
[0006]在一些實施方案中，該工藝還可以包括粉碎複合材料並將粉碎的複合材料與水結合以形成漿液，然後將複合材料與過熱水中的氧化劑接觸。
[0007]在一些實施方案中，氧化劑為分子氧(O2)，其中分子氧通過任何已知的供應、產生或從任何形式的任何已知混合物中分離分子氧的方法提供。獲得分子氧源的方法的非限制性實例包括:過氧化氫的原位分解；液化空氣的分餾；水的電解；從儲存的氧氣源轉移；通過空氣進行膜分離以及它們的任何組合。
[0008]在一些實施方案中，複合材料可選自由煤、浙青砂、碳質頁巖、生物質組成的組以及它們的任何混合物。
[0009]在一些實施方案中，可使複合材料在反應器內與過熱水中的氧化劑接觸，其中複合材料、氧化劑和過熱水維持在非氣相以抑制在反應器內形成頂部空間。
[0010]在一些實施方案中，工藝還可以包括使水性混合物冷激到約20°C的溫度。
[0011]另外的目標、優點和新型特徵將在下文的描述中示出，或者對於本發明的技術人員而言在審查附圖和下文的【具體實施方式】時將變得顯而易見。[0012]附圖簡述
[0013]以下附圖示出了使用氧化熱液溶蝕工藝生產有機材料的工藝的各個方面。
[0014]圖1是氧化熱液溶蝕(OHD)工藝的示意圖；
[0015]圖2是用於測試和評價OHD工藝的半連續微反應器系統的示意圖；
[0016]圖3是用於測試和評價OHD工藝的連續微反應器系統的示意圖；
[0017]圖4是比較使用三種碳移除方法加工浙青砂後剩餘的碳的圖；
[0018]圖5是使用三種碳移除方法加工之前和之後的浙青砂樣品的照片；
[0019]圖6是使用OHD方法和使用二氯甲烷進行OHD液的溶劑提取從浙青砂回收的有機產物的GC-MS分析結果的匯總圖線；
[0020]圖7是使用OHD方法和使用乙酸乙酯進行OHD液的溶劑提取從浙青砂回收的有機產物的GC-MS分析結果的匯總圖線；
[0021]圖8是使用OHD方法並從OHD液進行水的蒸發剝離而從浙青砂回收的有機產物的GC-MS分析結果的匯總圖線；
[0022]圖9是使用二氯甲烷溶劑提取從浙青砂回收的有機產物的GC-MS分析結果的匯總圖線；
[0023]圖10是使用熱解從浙青砂回收的有機產物的GC-MS分析結果的匯總圖線；
[0024]圖11是總離子色譜`圖，示出了對使用OHD方法從伊利諾州煤回收的有機產物進行Py-GC-MS分析觀察到的產物分布；
[0025]圖12是多離子色譜圖，示出了對使用OHD方法從伊利諾州煤回收的有機產物進行Py-GC-MS分析觀察到的主要脂族產物的分布；
[0026]圖13是多離子色譜圖，示出了對使用OHD方法從伊利諾州煤回收的有機產物進行Py-GC-MS分析觀察到的苯甲酸和單甲氧基苯甲酸的分布；
[0027]圖14是單離子色譜圖，示出了對使用OHD方法從伊利諾州煤回收的有機產物進行Py-GC-MS分析觀察到的苯二甲酸的分布；
[0028]圖15是多離子色譜圖，示出了對使用OHD方法從伊利諾州煤回收的有機產物進行Py-GC-MS分析觀察到的噻吩羧酸酯類和噻吩二羧酸酯類的分布；
[0029]圖16是單離子色譜圖，示出了對使用OHD方法從伊利諾州煤回收的有機產物進行Py-GC-MS分析觀察到的二甲氧基苯類和二甲氧基苯甲酸的分布；
[0030]圖17是單離子色譜圖，示出了對使用OHD方法從伊利諾州煤回收的有機產物進行Py-GC-MS分析觀察到的苯三甲酸的分布；
[0031]圖18是單離子色譜圖，示出了對使用OHD方法從伊利諾州煤回收的有機產物進行Py-GC-MS分析觀察到的二甲氧基苯二甲酸的分布；
[0032]圖19是多離子色譜圖，示出了對使用OHD方法從伊利諾州煤回收的有機產物進行Py-GC-MS分析觀察到的單甲氧基苯二甲酸和未鑑定的類似物的分布；
[0033]圖20是單離子色譜圖，示出了對使用OHD方法從伊利諾州煤回收的有機產物進行Py-GC-MS分析觀察到的苯四甲酸的分布；
[0034]圖21是多離子色譜圖，示出了對使用OHD方法從伊利諾州煤回收的有機產物進行Py-GC-MS分析觀察到的三甲氧基苯和呋喃二羧酸的分布；
[0035]圖22是總離子色譜圖，示出了對使用OHD方法從軟木(針葉樹)木質素回收的有機產物進行Py-GC-MS分析觀察到的產物分布；
[0036]圖23是總離子色譜圖，示出了對使用OHD方法從竹子回收的有機產物進行Py-GC-MS分析觀察到的產物分布；
[0037]圖24是總離子色譜圖，示出了對使用OHD方法從碳質頁巖回收的有機產物進行Py-GC-MS分析觀察到的產物分布；
[0038]圖25是總離子色譜圖，示出了對使用OHD方法從蔗渣回收的有機產物進行Py-GC-MS分析觀察到的產物分布；
[0039]圖26是使用OHD方法並從OHD液進行水的蒸發剝離而從浙青砂回收的有機產物的GC-MS分析結果的匯總圖線；
[0040]圖27是使用OHD方法和使用乙酸乙酯進行OHD液的溶劑提取從浙青砂回收的有機產物的GC-MS分析結果的匯總圖線；
[0041]圖28是使用熱解從浙青砂回收的有機產物的GC-MS分析結果的匯總圖線；
[0042]圖29是使用OHD方法並從OHD液進行水的蒸發剝離而從浙青砂回收的有機產物的GC-MS分析結果的匯總圖線；
[0043]圖30是使用OHD方法和使用乙酸乙酯進行OHD液的溶劑提取從浙青砂回收的有機產物的GC-MS分析結果的匯總圖線；以及
[0044]圖31是使用熱解 從浙青砂回收的有機產物的GC-MS分析結果的匯總圖線。
[0045]相應的參考字符表示各附圖中的相應要素。用在圖中的標題不應視為限制權利要求書的範圍。
【具體實施方式】
[0046]本發明整體涉及使用氧化熱液溶蝕(OHD)工藝由有機固體生產水溶性產物的方法。OHD方法的某些方面在的PCT申請號PCT/US10/23886 (據此整體併入本文)中有詳細描述。
[0047]如本文所用，術語「生物質」可包括但不限於包含纖維素、半纖維素、木質素、蛋白以及諸如澱粉和糖的碳水化合物的材料，樹、灌木和草，玉米和玉米殼，市政固體垃圾(包括與通常由住宅居住單元的居住者、商業機構和工業丟棄的廢棄物相關的材料)，富含澱粉(包括澱粉、糖或蛋白)的生物質諸如玉米、穀物、水果和蔬菜、樹枝、灌木、藤條、能源作物、森林植物、水果、花卉、穀物、草、草本植物、葉子、樹皮、針葉、原木、根、樹苗、短期輪作木質作物、矮樹、柳枝稷、樹、蔬菜、葡萄藤、硬木和軟木，由農業過程(包括耕作和林業活動)生成的有機廢棄材料諸如林業木材廢料，原始生物質和/或非原始生物質,包括農業生物質、商業有機物、建築和瓦礫碎片、紙、紙板、木屑、鋸木灰和塑料。
[0048]如本文所用，術語「水性混合物」將意指以分子形式分散在足量的溶解介質(溶劑)中的一種或多種物質(溶質)的均勻混合物。
[0049]如本文所用，術語「複合材料」將意指在最終結構中保持分離和區分的不同物理或化學性質的兩種或更多種組成性材料的組合。例如,複合材料可包含有機固體和無機基質。
[0050]氧化熱液溶蝕
[0051]OHD方法包括使有機固體在容納過熱水的反應器中與氧化劑接觸以形成至少一種增溶的有機溶質。反應將原本不溶於水的有機固體的大分子結構分解成較低分子量的片段。這些較低分子量的片段可溶於水。這些水溶性片段被稱為溶解的有機固體、增溶的有機物或增溶的有機溶質。增溶的片段然後可用作多種化學工藝的原材料或用作液體燃料。在一個方面，如果增溶的片段為溶解的碳水化合物諸如低分子量糖或氧化的低分子量糖，則可將溶解的碳水化合物發酵以生產醇或用於其他工藝以生成其他產物。
[0052]適於使用OHD方法加工的有機固體的非限制性實例包括煤、浙青砂、褐煤、油母巖質、生物質和固體有機廢棄物。如本文所定義的生物質是指衍生自活有機體的生物材料並包括例如基於植物的材料，諸如木材、草和穀物。例如，固體有機廢棄物可以是廢棄塑料。煤例如具有由許多交聯的芳族和脂族亞結構組成的複雜的、高分子量大分子結構。據信，煤不溶於水，這主要是因為在此結構的不同部分之間存在一定程度的交聯。破壞有機固體中的交聯結構元件將結構分解成亞結構單元。例如，可使用OHD方法將煤轉化成具有改良物理性質的新產物。此外，OHD方法可用於將生物質轉化成可溶性有機物。例如，包含纖維素、半纖維素和/或木質素的生物質可轉化成溶解的低分子量糖或氧化的低分子量糖及其他產物。
[0053]氧化劑可以是能夠氧化有機固體的任何氧化劑，包括但不限於分子氧(O2)。使用分子氧作為氧化劑無需使用外來氧化劑，諸如高錳酸鹽、鉻酸鹽氧化物或可能對環境有害或昂貴的有機過氧化物。分子氧可通過任何已知的供應、產生或從任何形式的任何已知混合物中分離分子氧的方法提供。獲得分子氧源的方法的非限制性實例包括:過氧化氫的原位分解、液化空氣的分餾、水的電解、從儲存的氧氣源轉移、通過空氣進行膜分離以及它們的任何組合。合適的儲存氧氣源的非限制性實例包括加壓氧氣罐。向過熱水添加氧化劑提高轉化率和有機固體向增溶產物的總體轉化百分比。
[0054]OHD方法中的反應介質可以是具有約100°C至約374°C的溫度的過熱水。在其他實施方案中，過熱水可具有約200°C至約350°C範圍內的溫度。
[0055]反應器中的壓力可規定為足以將水維持在液態(無水損失成氣相)。該壓力在一個實施方案中可在約IOOkPa(千帕)至約22MPa(兆帕)的範圍內。在其他實施方案中，該壓力可在約1.5MPa至約17MPa以及約12MPa至約16MPa的範圍內。術語「熱液水」和「過熱水」可在整個說明書中互換`使用。
[0056]不受任何特定理論的束縛，據信，氧化反應是氧化劑和有機固體表面的表面反應。因此，維持足夠高的有機固體的表面積與體積比可提高反應速率。有機固體可具有小粒度以便為反應提供單位體積更大的表面積。然而，有機固體可以是不阻礙反應進行的任何大小。反應可在有機固體的表面處開始,並蝕刻掉表面直到固體溶解或直到反應終止。
[0057]OHD方法還可以包括向反應中添加其他組分，包括但不限於pH調節劑、催化劑、另外的溶劑以及它們的任何組合。預期，這些添加劑可促進特定所需產物的形成或最大程度減少不需要產物的形成。
[0058]工藝可任選地還包括使增溶的有機溶質冷激。括使增溶的有機溶質冷激的一個優點可以是防止增溶的有機溶質進一步氧化。增溶的有機溶質可冷激到室溫或約20°C。然而，諸如蒸餾、蒸發的進一步加工或溶解的有機物的進一步反應可無需冷卻，而冷激則可能是不可取的。
[0059]圖1是OHD工藝100的示意圖。可將有機固體加入反應器200。反應器200可以是無氣態頂部空間的升流式反應器以提高OHD方法的效率。可將過熱水通過口 102引入反應器200直到達到平衡。可將例如分子氧的氧化劑通過口 104引入反應器200。分子氧可直接由儲罐提供、從周圍空氣中分離，或者分子氧可在加到反應器200前通過化學工藝生成，諸如過氧化氫的熱分解。口 106可用於引入加到反應中的任何其他組分，包括但不限於pH調節劑、催化劑或有機溶劑。通過有機固體得到的增溶的有機溶質從口 108退出反應器200並可任選地進入冷激器300。可對來自口 110的冷卻流出物監測增溶的有機溶質的存在性，或可加以收集以進一步加工或分析。適於冷卻的流出物的分析技術的非限制性實例包括光電二極體陣列檢測(PDA)、GC-MS以及它們的任何組合。OHD工藝可以分批、半連續或連續工藝進行。
[0060]衍生自使用OHD方法的有機質加工的原始產物(0HD液)可以是溶解的有機產物的水溶液。在一些方面，取決於所加工的特定有機質和OHD工藝條件，OHD液可以是透明的溶液並且不含懸浮的膠態固體。在其他方面，OHD液可包含懸浮的顆粒。懸浮的顆粒的非限制性實例包括無機顆粒(諸如無機基質)、未反應的有機固體以及它們的任何組合。例如，如果OHD工藝條件未導致有機固體完全轉化成增溶的有機固體，則OHD液可包含未反應的有機固體的懸浮顆粒；在此實例中，OHD工藝可能包括過低的氧化劑濃度和/或過短的反應時間。
[0061]不受任何特定理論的束縛，OHD液產物的形成不是簡單水解的結果。基於之前的觀察(本文未示出)，溶解產物的產生與O2的遞送直接相關，並且反應器對氧化劑遞送的響應是快速的。
[0062]OHD方法可適用於多種多樣的有機材料,包括但不限於煤、碳質頁巖、富含有機物的碳酸鹽巖、浙青砂、木質纖維素以及如上文所述的其他生物質、褐煤、煙煤、無煙煤和木炭。有機材料完全轉化成可溶性產物可使用OHD方法容易地實現，雖然反應速率可差異巨大。
[0063]反應速率可取決於粒度、反應溫度、氧化劑加載量和流速/接觸時間，以及用作初始底物的有機材料的不同 選擇。通常，反應在數分鐘內將粒度在約60目至20目範圍內的煙煤顆粒完全溶解。一般來講，低等材料比高等材料反應更快(可能是由於高等材料的更縮聚性質)，並且煤素質按以下結構順序反應(最快到最慢):殼質>鏡質>惰質。
[0064]OHD方法可能通過不穩定結構的氧化裂解而發生，從而導致總體大分子結構的破壞。隨著低分子量產物的產生，它們溶於反應介質(水)，在熱液條件下這種介質用作大多數有機化合物的優異溶劑。將溶解的有機物從殘餘的固體中分離，從而將新的底物表面暴露於出來以與另外的氧化劑發生後續反應。將水快速移除並將產生的有機溶質分離或猝滅將防止溶解的有機化合物在OHD液產物中過度氧化。
[0065]對於大多數原始固體有機物，在最優的反應條件下，約70%至100%的初始碳得以作為增溶產物而回收。微量的液態產物(CO和CO2)也可能生成。通常，不會產生氣態N或S氧化物。無機N和S分別作為硫酸鹽和硝酸鹽保持在水相中。有機S至少部分地作為可溶性有機硫化合物保持在OHD液產物中。
[0066]增溶產物的表徵表明，OHD液產物通常由低分子量有機物的中等複雜程度的混合物組成。對於煙煤，這些產物主要由以下物質組成:(i)ci至約C20的脂族羧酸和二酸；和
(ii)單芳族羧酸、多酸和酚，包括甲氧基化類似物。在許多情況下，乙酸是所得的單一的最豐富產物，並且至多可佔原始產物的約5%，具體取決於使用OHD方法加工的初始給料。在一個實施方案中，可使用任何已知的精煉方法諸如分餾等從OHD液產物中分離或純化一種或多種具體的有機化合物。
[0067]衍生自生物質的OHD產物與衍生自煤的OHD產物相比往往是更簡單的有機化合物的混合物。衍生自生物質的OHD產物的非限制性實例包括低分子量糖的混合物，這些糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖、氧化的低分子量糖以及它們的任何組合。氧化的低分子量糖的非限制性實例包括上文所述的任何低分子量糖的酮、醛和羧基衍生物。不受任何特定理論的束縛，纖維素、半纖維素和其他大分子碳水化合物可藉助水解和氧化裂解通過OHD工藝分解而產生這些糖。在其他方面，衍生自各種有機材料的OHD液產物中所含的有機化合物的其他具體混合物在下文的實施例中示出。
[0068]氧化熱液溶蝕裝置
[0069]在圖2中示意性地示出了半連續流OHD裝置的實施方案。可將有機固體加入反應器6，然後可通過泵I和2將過熱水和氧化劑引入反應器6。如果氧化劑衍生自過氧化氫，則可將過氧化氫在加熱器3中分解，所得的分子氧和過熱水可分別通過口 4和5進入反應器。另外的組分或水可通過口 7引入反應器6。有機固體與氧化劑之間的反應在反應器6中發生，並生成增溶的有機溶質，其離開反應器6並任選地進入冷激器8。可將流出物收集在容器9中，而數據可通過檢測器10採集。
[0070]在圖3中示意性地示出了連續流OHD裝置的實施方案。可將諸如煤、浙青砂或碳質頁巖(其中頁巖的無機組分可包括礦物質，包括但不限於矽酸鹽或碳酸鹽)的有機固體用作OHD裝置的給料。給料可在磨302中粉碎，然後在漿液生成器304中與水結合形成漿液。磨302和漿液 生成器304可通過諸如溼磨法的工藝合併成單一操作。然後可通過漿液泵308將漿液泵送到反應器306。可在進入反應器306前使用預熱器320對漿液加熱。諸如分子氧的氧化劑和過熱水可通過泵310引入反應器306。如果分子氧衍生自過氧化氫，則可使過氧化氫在加熱器312中分解，分子氧和過熱水然後進入反應器306。有機固體與氧化劑之間的反應可在反應器306中發生並生成增溶的有機溶質。增溶的有機溶質可退出反應器306並可任選地進入冷激器314。背壓可通過背壓調節器316控制。流出物可收集在容器318中。布線和控制詳細信息被省去，但在反應器系統的設計中是隱含的。該系統可連續運行，並且反應物的溫度和流速可通過計算機322或其他數據處理裝置自動控制。
[0071]II1.使用OHD方法從瀝青砂或油頁巖提取石油材料
[0072]在其他實施方案中，上文所述的OHD方法可用於從浙青砂或油頁巖中回收石油材料。在該實施方案中用於回收石油材料的特定裝置、作業系統和反應物可根據出現浙青砂或油頁巖的礦的性質和地區以及待提取的所需石油材料而變化。
[0073]大型浙青砂礦出現在多個地區，但兩個主要的已知礦藏是加拿大亞伯達的阿薩巴斯卡油砂礦和奧裡諾科油砂礦(委內瑞拉)。在它們之間，加拿大和委內瑞拉礦的儲量為約3.6萬億桶(570X 109m3)可採石油，而相比之下，全世界的常規油為1.75萬億桶(280X IO9Hi3)。這些油砂礦可包括全球可採石油資源總剩餘量的高達三分之二。除了從浙青砂中回收石油材料外，OHD方法也可在環境修復背景下使用，包括但不限於清理油輪或其他遠洋船舶、石油生產設施或石油精煉設施漏油產生的油砂。
[0074]使用OHD方法回收石油產物的具體實例在下文提供的實施例中描述。
[0075]II1.使用OHD方法生產芳族酸、酚和脂族酸
[0076]上文所述的OHD方法可用於生產化學工業有用的原料和其他有機化合物，包括但不限於芳族酸、酚和脂族酸。用於生產原料和其他有機化合物的特定裝置、作業系統和反應物可根據產生OHD裝置給料的特定有機固體材料以及待使用OHD方法產生的所需有機化合物產物而變化。適於在本實施方案中用作OHD方法給料的有機質的非限制性實例包括煤、富含有機物的碳酸鹽巖、浙青砂、木質纖維素生物質、褐煤、煙煤、無煙煤、木炭和油母巖質。如本文所用的「油母巖質」是指構成沉積巖(包括但不限於油頁巖)中的有機質的一部分的有機化合物的混合物。
[0077]表1是可使用上文所述的OHD方法生產的有機化合物的非限制性實例的列表。
[0078]表1:使用OHD方法生產的有機化合物
【權利要求】
1.一種使包含有機固體和無機基質的複合材料中所含的有機固體增溶的工藝(100)，所述工藝(100)包括: 使所述複合材料與過熱水中的氧化劑接觸以形成包含至少一種增溶的有機溶質的水性混合物。
2.根據權利要求1所述的工藝(100)，其中所述氧化劑為分子氧(O2)。
3.根據權利要求2所述的工藝(100)，其中所述分子氧通過選自由以下組成的組的任何方法提供: 過氧化氫的原位分解； 液化空氣的分餾； 水的電解； 從儲存的氧氣源轉移； 通過空氣進行膜分離；以及 它們的任何組合。
4.根據權利要求3所述的工藝(100)，其中所述分子氧通過過氧化氫的原位分解提供。
5.根據權利要求1所述的工藝(100)，其中使所述複合材料在約100°C至約374°C範圍內的溫度下與過熱水中的氧化劑接觸。
6.根據權利要求5所述的工藝(100)，其中使所述複合材料在約200°C至約350°C範圍內的溫度下與過熱水 中的氧化劑接觸。
7.根據權利要求1所述的工藝(100)，其中使所述複合材料在約IOOkPa至約22MPa範圍內的壓力下與過熱水中的氧化劑接觸。
8.根據權利要求7所述的工藝(100)，其中使所述複合材料在約1.5MPa至約17MPa範圍內的壓力下與過熱水中的氧化劑接觸。
9.根據權利要求8所述的工藝(100)，其中使所述複合材料在約12MPa至約16MPa範圍內的壓力下與過熱水中的氧化劑接觸。
10.根據權利要求1所述的工藝(100)，其中所述複合材料選自由煤、浙青砂、碳質頁巖、生物質以及它們的任何混合物。
11.根據權利要求10所述的工藝(100)，其中所述複合材料為生物質，並且其中至少一種增溶的有機溶質包括低分子量糖、氧化的低分子量糖的至少一種以及它們的任何組合。
12.根據權利要求1所述的工藝(100)，其中使所述複合材料在反應器(200)內與過熱水中的氧化劑接觸，其中所述複合材料、氧化劑和過熱水維持在非氣相以抑制在反應器(200)內形成頂部空間。
13.根據權利要求1所述的工藝(100)，還包括使所述水性混合物冷激到約20°C的溫度。
14.根據權利要求1所述的工藝(100)，其中所述水性混合物具有約I至約5範圍內的pH。
15.根據權利要求1所述的工藝(100)，其中所述水性混合物包含至少50%的得自所述複合材料的所述有機固體。
16.根據權利要求15所述的工藝(100)，其中所述水性混合物包含至少90%的得自所述複合材料的所述有機固體。
17.根據權利要求16所述的工藝(100)，其中所述水性混合物包含至少95%的得自所述複合材料的所述有機固體。
18.根據權利要求1所述的工藝(100)，還包括: 粉碎所述複合材料；以及 將所述粉碎的複合材料與水接觸以形成漿液，然後將所述複合材料與過熱水中的氧化劑接觸。
19.根據權利要求18所述的工藝(100)，其中所述粉碎的複合材料具有約60目至約20目範圍內的粒度。
20.根據前述權利要求任一項`所述的工藝(100)的增溶的有機溶質。
【文檔編號】C10L1/00GK103764804SQ201280026415
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2012年6月4日 優先權日:2011年6月3日
【發明者】K.B.安德森, J.C.克雷林, W.W.哈格特, D.M.佩裡 申請人:南伊利諾州卡本代爾大學