糠醛(furfural)被認為是用于許多有吸引力的生物基化學品和生物燃料的有前途的平臺化學品。 2-呋喃甲醇、呋喃-2-羧酸和馬來酸酐是一些用于生物精煉和制藥應用的糠醛基化學品。 不幸的是，這些化學品可以部分被石油基對應物替代。這是由于糠醛作為原料的價格相對較高。例如，苯衍生的馬來酸酐的商業(yè)價格約為每公斤 0.8-1.6 美元[thin space (1/6-em)]，這與糠醛價格的范圍相似。糠醛生產(chǎn)的進一步發(fā)展是需要提高效率、盈利能力和與石油競爭對手相比的競爭力。造成這一問題的主要原因之一是糠醛生產(chǎn)效率低下（產(chǎn)量低），這是可持續(xù)發(fā)展的一個重要障礙。需要新技術(shù)來提高糠醛生產(chǎn)的競爭力。

這項工作代表了通過應用微反應器技術(shù)強化連續(xù)糠醛生產(chǎn)，特別是在無有機溶劑條件下將木糖轉(zhuǎn)化為糠醛。氯化鋁和甲酸用作雙酸催化劑。檢查和驗證了單個和組合催化劑在通過連續(xù)反應生產(chǎn)糠醛中的作用。采用響應面法研究并優(yōu)化了木糖濃度、反應溫度、停留時間、催化劑總濃度和催化劑比例等操作條件對糠醛收率的影響。將該提議工藝的生產(chǎn)性能與文獻進行了比較。此外，現(xiàn)場使用固定床吸附技術(shù)證明了連續(xù)去除酸催化劑。

圖1.Proposed continuous furfural production with acid catalyst removal

提出了在雙酸催化劑上在微反應器中由木糖有效連續(xù)生產(chǎn)糠醛。在這項工作中，以甲酸和氯化鋁為催化劑，在無有機溶劑體系中合成了糠醛。檢查和驗證了這些催化劑在連續(xù)反應中的作用。研究并優(yōu)化了木糖濃度、反應溫度、停留時間、催化劑總濃度、催化劑配比等操作條件對糠醛收率的影響。[狹小的空間（1/6-em）]在反應溫度180℃、停留時間15分鐘、催化劑摩爾比1 : [狹小的空間（1/6-em）]1、木糖濃度1 g L -1條件下，糠醛收率為92.2%。，總催化劑濃度為 16 mM。與基于文獻的其他系統(tǒng)相比，我們的工藝在低催化劑濃度和短停留時間方面突出顯示了優(yōu)越的生產(chǎn)性能。此外，展示了連續(xù)原位催化劑去除（純化），為連續(xù)糠醛生產(chǎn)的實際發(fā)展提供了進一步的見解。

Continuous hydrothermal furfural production from xylose in a microreactor with dual-acid catalysts （2022）

DOI: 10.1039/D2RA03609F