FR3111357A1 - Composition de glucides derivee de bois - Google Patents
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Abstract
Une composition de glucides dérivée de bois est divulguée. La composition de glucides dérivée de bois comprend des sucres en C6 monomères et des sucres en C5 monomères en une quantité totale d’au moins 94 % en poids par rapport à la teneur totale en matière sèche de la composition de glucides, dans laquelle le rapport des sucres en C5 monomères sur les sucres en C6 monomères est d’au plus 0,1. On divulgue également un procédé de production d’une composition de glucides dérivée de bois.
Description
La présente divulgation concerne une composition de glucides dérivée de bois dur comprenant des sucres en C6 monomères et des sucres en C5 monomères. En outre, la présente divulgation concerne un procédé de production d’une composition de glucides dérivée de bois. En outre, la présente divulgation concerne l’utilisation de la composition de glucides dérivée de bois.
Contexte
Contexte
Différents procédés sont connus pour convertir une matière première d’origine biologique, telle que la biomasse lignocellulosique, en un flux liquide de divers sucres. La capacité à fournir une composition de glucides suffisamment pure avec des propriétés adaptées à d’autres applications, telles que la production de mono-éthylène glycol ou d’éthanol, reste encore une tâche pour les chercheurs.
Résumé
Résumé
Une composition de glucides dérivée de bois est divulguée. La composition peut comprendre des sucres en C6 monomères et des sucres en C5 monomères en une quantité totale d’au moins 94 % en poids par rapport à la teneur totale en matière sèche de la composition de glucides. Le rapport des sucres en C5 monomères sur les sucres en C6 monomères peut être d’au plus 0,1.
Un procédé de production d’une composition de glucides dérivée de bois est également divulgué. Le procédé peut comprendre :
- la fourniture d’une charge d’alimentation à base de bois provenant d’une matière première à base de bois et comprenant des copeaux de bois, et le fait de soumettre la charge d’alimentation à base de bois à un prétraitement pour former une barbotine ;
- la séparation de la barbotine en une fraction liquide et une fraction comprenant des particules de cellulose solides par un premier processus de séparation solide-liquide pour former une fraction comprenant des particules de cellulose solides ayant une teneur totale en matière sèche de 15 à 50 % en poids, dans lequel le premier processus de séparation solide-liquide comprend le lavage de la fraction comprenant des particules de cellulose solides jusqu’à ce que la quantité de composants organiques solubles dans la fraction comprenant des particules de cellulose solides soit de 0,5 à 5 % en poids par rapport à la teneur totale en matière sèche ;
- facultativement, la dilution de la fraction séparée comprenant des particules de cellulose solides jusqu’à une teneur totale en matière sèche de 8 à 20 % en poids ;
- le fait de soumettre la fraction comprenant des particules de cellulose solides à une hydrolyse enzymatique pour former un produit d’hydrolyse, dans lequel la fraction comprenant des particules de cellulose solides a une teneur totale en matière sèche de 8 à 20 % en poids ; et
- la séparation du produit d’hydrolyse en une fraction solide comprenant de la lignine et une fraction liquide de glucides par un second processus de séparation solide-liquide pour récupérer la fraction liquide de glucides ; et
- le fait de soumettre la fraction de glucides récupérée à un traitement de purification pour former une composition de glucides dérivée de bois.
Il est en outre divulgué une composition de glucides dérivée de bois pouvant être obtenue par le procédé tel que divulgué dans la présente spécification.
Il est en outre divulgué l’utilisation de la composition de glucides dérivée de bois telle que divulguée dans la présente spécification pour la production de glycol.
Le dessin ci-joint, qui est inclus pour permettre une meilleure compréhension des modes de réalisation et fait partie de la présente spécification, illustre un mode de réalisation. Sur le dessin :
La présente un organigramme d’un mode de réalisation du procédé de production d’une composition de glucides dérivée de bois.
Claims (32)
- Composition de glucides dérivée de bois comprenant des sucres en C6 monomères et des sucres en C5 monomères en une quantité totale d’au moins 94 % en poids par rapport à la teneur totale en matière sèche de la composition de glucides, dans laquelle le rapport pondéral des sucres en C5 monomères sur les sucres en C6 monomères est d’au plus 0,1.
- Composition de glucides dérivée de bois selon la revendication 1, dans laquelle la composition de glucides comprend des sucres en C6 monomères et des sucres en C5 monomères en une quantité totale de 94 à 99,8 % en poids, de préférence de 95 à 99,5 % en poids, plus préférentiellement de 96 à 99 % en poids, par rapport à la teneur totale en matière sèche de la composition de glucides.
- Composition de glucides dérivée de bois selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la composition de glucides comprend des sucres oligomères en C6 et des sucres oligomères en C5 en une quantité totale de 0,1 - 2 % en poids, de préférence de 0,2 – 1 % en poids, plus préférentiellement de 0,3 – 0,7 % en poids, encore plus préférentiellement de 0,3 – 0,5 % en poids par rapport à la teneur totale en matière sèche de la composition de glucides.
- Composition de glucides dérivée de bois selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le rapport des sucres en C5 monomères sur les sucres en C6 monomères dans la composition de glucides est de 0,01 à 0,1, de préférence de 0,02 à 0,075, plus préférentiellement de 0,02 à 0,05.
- Composition de glucides dérivée de bois selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la composition de glucides comprend de la lignine soluble en une quantité d’au plus 1 % en poids, de préférence au plus 0,4 % en poids, plus préférentiellement au plus 0,2 % en poids, encore plus préférentiellement au plus 0,1 % en poids, par rapport à la teneur totale en matière sèche de la composition de glucides.
- Composition de glucides dérivée de bois selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la composition de glucides comprend des impuretés organiques et/ou inorganiques en une quantité d’au plus 6 % en poids, de préférence d’au plus 4 % en poids, plus préférentiellement d’au plus 3 % en poids, encore plus préférentiellement d’au plus 2 % en poids, encore plus préférentiellement d’au plus 1 % en poids, par rapport à la teneur totale en matière sèche de la composition de glucides.
- Composition de glucides dérivée de bois selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la composition comprend des acides carboxyliques en une quantité d’au plus 2 % en poids, de préférence d’au plus 1 % en poids, plus préférentiellement d’au plus 0,5 % en poids, encore plus préférentiellement d’au plus 0,2 % en poids, par rapport à la teneur totale en matière sèche de la composition de glucides.
- Composition de glucides dérivée de bois selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la composition comprend du soufre en une quantité d’au plus 50 mg/kg, de préférence d’au plus 20 mg/kg, plus préférentiellement d’au plus 5 mg/kg, par rapport à la teneur totale en matière sèche de la composition de glucides.
- Composition de glucides dérivée de bois selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la composition comprend du chlorure en une quantité d’au plus 100 mg/kg, de préférence d’au plus 50 mg/kg, plus préférentiellement d’au plus 20 mg/kg, encore plus préférentiellement d’au plus 10 mg/kg, par rapport à la teneur totale en matière sèche de la composition de glucides.
- Composition de glucides dérivée de bois selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la composition comprend du fer en une quantité d’au plus 50 mg/kg, de préférence d’au plus 20 mg/kg, plus préférentiellement d’au plus 5 mg/kg, par rapport à la teneur totale en matière sèche de la composition de glucides.
- Composition de glucides dérivée de bois selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la composition comprend des métaux lourds en une quantité totale d’au plus 100 mg/kg, de préférence d’au plus 50 mg/kg, plus préférentiellement d’au plus 20 mg/kg, par rapport à la teneur totale en matière sèche de la composition de glucides.
- Composition de glucides dérivée de bois selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la composition de glucides comprend de l’azote en une quantité d’au plus 200 mg/kg, de préférence d’au plus 100 mg/kg, plus préférentiellement d’au plus 60 mg/kg, par rapport à la teneur totale en matière sèche de la composition de glucides lorsqu’elle est mesurée en tant que teneur totale en azote de la composition de glucides.
- Composition de glucides dérivée de bois selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les sucres monomères en C6 sont présents en une quantité d’au moins 90 % en poids, de préférence d’au moins 94 % en poids, plus préférentiellement d’au moins 98 % en poids, par rapport à la teneur totale en matière sèche de la composition de glucides.
- Composition de glucides dérivée de bois selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les sucres monomères en C5 sont présents en une quantité de 1 à 10 % en poids, de préférence de 2 à 9 % en poids, plus préférentiellement de 3 à 8 % en poids, par rapport à la teneur totale en matière sèche de la composition de glucides.
- Composition de glucides dérivée de bois selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la conductivité d’une solution aqueuse à 30 % de la composition de glucides est d’au plus 200 µS/cm, de préférence d’au plus 100 µS/cm, plus préférentiellement d’au plus 50 µS/cm, encore plus préférentiellement d’au plus 20 µS/cm, encore plus préférentiellement d’au plus 10 µS/cm, lorsqu’elle est déterminée selon la norme SFS-EN 27888.
- Composition de glucides dérivée de bois selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la valeur de couleur ICUMSA d’une solution aqueuse de la composition de glucides est d’au plus 1 000 UI, de préférence d’au plus 500 UI, plus préférentiellement d’au plus 200 UI, encore plus préférentiellement d’au plus 100 UI.
- Composition de glucides dérivée de bois selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la transmittance d’une solution aqueuse à 45 % en poids de la composition de glucides est de 50 à 99,9 %, de préférence 60 à 99,9 %, plus préférentiellement de 70 à 99,9 %, encore plus préférentiellement de 80 à 99,9 %, encore plus préférentiellement de 90 à 99,9 %, lorsqu’elle est mesurée à 420 nm.
- Composition de glucides dérivée de bois selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la transmittance d’une solution aqueuse à 45 % en poids de la composition de glucides est de 0,05 à 70 %, de préférence de 0,1 à 60 %, plus préférentiellement de 0,2 à 55 %, encore plus préférentiellement de 5 à 50 %, encore plus préférentiellement de 10 à 40 %, lorsqu’elle est mesurée à 280 nm.
- Procédé de production d’une composition de glucides dérivée de bois, dans lequel le procédé comprend :
- la fourniture d’une charge d’alimentation à base de bois provenant d’une matière première à base de bois et comprenant des copeaux de bois, et le fait de soumettre la charge d’alimentation à base de bois à un prétraitement pour former une barbotine ;
- la séparation de la barbotine en une fraction liquide et une fraction comprenant des particules de cellulose solides par un premier processus de séparation solide-liquide pour former une fraction comprenant des particules de cellulose solides ayant une teneur totale en matière sèche de 15 à 50 % en poids, dans lequel le premier processus de séparation solide-liquide comprend le lavage de la fraction comprenant des particules de cellulose solides jusqu’à ce que la quantité de composants organiques solubles dans la fraction comprenant des particules de cellulose solides soit de 0,5 à 5 % en poids par rapport à la teneur totale en matière sèche ;
- facultativement, la dilution de la fraction séparée comprenant des particules de cellulose solides jusqu’à une teneur totale en matière sèche de 8 à 20 % en poids ;
- le fait de soumettre la fraction comprenant des particules de cellulose solides à une hydrolyse enzymatique pour former un produit d’hydrolyse, dans lequel la fraction comprenant des particules de cellulose solides a une teneur totale en matière sèche de 8 à 20 % en poids ;
- la séparation du produit d’hydrolyse en une fraction solide comprenant de la lignine et une fraction liquide de glucides par un second processus de séparation solide-liquide pour récupérer la fraction liquide de glucides ;
- le fait de soumettre la fraction liquide de glucides récupérée à un traitement de purification pour former une composition de glucides dérivée de bois.
- Procédé selon la revendication 19, dans lequel le prétraitement en i) comprend le fait de soumettre la charge d’alimentation à base de bois à au moins un traitement d’imprégnation pour former une charge d’alimentation à base de bois imprégnée.
- Procédé selon la revendication 20, dans lequel le prétraitement en i) comprend le fait de soumettre la charge d’alimentation à base de bois imprégnée à un traitement par explosion de vapeur pour former une charge d’alimentation à base de bois traitée à la vapeur.
- Procédé de la revendication 21, dans lequel le prétraitement en i) comprend le mélange de la charge d’alimentation à base de bois traitée à la vapeur avec un liquide.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 19 à 22, dans lequel le prétraitement en i) comprend, avant de soumettre au traitement d’imprégnation, le fait de soumettre la charge d’alimentation à base de bois à un pré-étuvage pour former une charge d’alimentation à base de bois pré-étuvée.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 19 à 23, dans lequel le premier processus de séparation solide-liquide en ii) est réalisé par lavage par déplacement ou lavage à contre-courant.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 19 à 24, dans lequel le lavage en ii) est poursuivi jusqu’à ce que la quantité de composants organiques solubles dans la fraction comprenant des particules de cellulose solides soit de 1 à 4 % en poids, de préférence de 1,5 à 3 % en poids par rapport à la teneur totale en matière sèche.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 19 à 25, dans lequel une fraction comprenant des particules de cellulose solides ayant une teneur totale en matière sèche de 21 à 40 % en poids, de préférence de 25 à 40 % en poids, plus préférentiellement de 30 à 40 % en poids, encore plus préférentiellement de 35 à 40 % en poids est formée en ii).
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 19 à 25, dans lequel la fraction séparée comprenant des particules de cellulose solides est diluée en iii) jusqu’à une teneur totale en matière sèche de 10 à 18% en poids, de préférence de 15 à 16% en poids.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 19 à 27, dans lequel l’hydrolyse enzymatique est réalisée à une température de 30 à 70 °C, de préférence de 35 à 65 °C, plus préférentiellement de 40 à 60 °C, encore plus préférentiellement de 45 à 55 °C, encore plus préférentiellement de 48 à 53 °C, tout en maintenant le pH de la fraction comprenant des particules de cellulose solides à une valeur de pH de 3,5 à 6,5, de préférence de 4,0 à 6,0, plus préférentiellement de 4,5 à 5,5, et dans lequel on laisse l’hydrolyse enzymatique se poursuivre pendant 20 à 120 h, de préférence 30 à 90 h, plus préférentiellement de 40 à 80 h.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 19 à 28, dans lequel le traitement de purification en vi) est effectué en utilisant au moins une opération unitaire choisie dans un groupe consistant en filtration, filtration membranaire, cristallisation, stérilisation, pasteurisation, évaporation, chromatographie, échange d’ions, floculation, flottation, précipitation, séparation centrifuge, microfiltration, ultrafiltration, nanofiltration, osmose, électrodialyse, traitement thermique, purification par traitement au charbon actif, et toute combinaison de ceux-ci.
- Composition de glucides dérivée de bois pouvant être obtenue par le procédé tel que défini dans l’une quelconque des revendications 19 à 29.
- Composition de glucides dérivée de bois selon la revendication 30, dans laquelle la composition de glucides dérivée de bois est telle que définie dans l’une quelconque des revendications 1 à 18.
- Utilisation de la composition de glucides dérivée de bois de l’une quelconque des revendications 1 à 18 ou 30 à 31 pour la production de glycol
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