Thermal Conversion of Aspen Wood Lignin in Ethanol in the Presence of Zeolite Catalysts

Abstract

The influence of acid zeolite catalysts with different silicate modulus on the thermal conversion of aspen wood lignin and on the composition of obtained products was studied. It was found that at the process temperature 350 °C the degree of lignin conversion to liquid and gaseous products was increased by 20-30 % under the action of zeolite catalysts. The maximum conversion of lignin (71 wt. %) and the high yield of light fraction (<180 °C) of liquid products (44 wt. %) were observed in the presence of zeolite catalyst with Si/Al ratio 30. Phenolic part of liquid products obtained by lignin conversion at 400oC predominantly contains methoxy phenols and their methyl- and ethyl-derivatives. At temperature of lignin conversion at 400°C the catalysts decrease by 4-16 times the content of phenol and phenol derivatives in liquid products as compared to non-catalytic process.Исследовано влияние кислотных цеолитных катализаторов с различным силикатным модулем (НВКЦ-100, НВКЦ-30 и HY) на термическую конверсию лигнина древесины осины и состав образующихся продуктов. Установлено, что при температуре процесса 350 °С катализаторы увеличивают степень конверсии лигнина на 20-30 %. Максимальная конверсия лигнина (71 мас. %) и высокий выход легкокипящей фракции (<180 oC) жидких продуктов (44 мас. %) наблюдались в присутствии катализатора НВКЦ-30. Фенольная часть жидких продуктов конверсии лигнина при 350 °С представлена преимущественно метоксифенолами и их метил- и этилпроизводными. Показано, что в процессе термической конверсии лигнина при 400 °С использование катализаторов приводит к снижению от 4 до 16 раз содержания фенола и его производных в жидких продуктах по сравнению с некаталитическим процессо