5-kloorimetyylifurfuraalin valmistus biomassasta

Abstract

5-kloorimetyylifurfuraali on alustamolekyyli, jota käytetään monissa eri uusiutuvissa materiaaleissa sekä biopolttoaineissa. 5-kloorimetyylifurfuraalia pystytään syntetisoimaan kaksifaasisysteemiä käyttäen, jossa alempi faasi on vesi/happofaasi ja ylempi faasi orgaaninen liuotin. Kuitenkin 5-kloorimetyylifurfuraalin syntesointiin käytetään paljon suolahappoa ja haitallisia kloorattuja liuottimia, kuten kloroformia tai 1,2-dikloorieteeniä. Näin ollen, vaikka tuotteen tekoon käytetään uusiutuvia raaka-aineita, joiden käyttö edistää kestävää kehitystä, niin prosessi 5-kloorimetyylifurfuraalin syntesointiin voi olla enemmän haitallinen kuin hyödyllinen ympäristön ja kulujen kannalta.

5-kloorimetyylifurfuraalin valmistusprosessia on tutkittu ja optimoitu käyttäen kaksifaasisysteemiä sekä muita menetelmiä, kuten puolipanosreaktorimenetelmää, syväeutektisen liuottimen menetelmää ja jatkuvan virtauksen menetelmää. Näissä kaikissa on omat vahvuudet ja heikkoudet, jotka voivat tukea toisiaan. Muita menetelmiäkin on, kuten 5-kloorimetyylifurfuraalin syntetisointi mikroaaltoavusteisesti, mutta tässä tutkielmassa keskitytään perinteiseen kaksifaasisysteemiin, sen modifioituun menetelmään eli puolipanosreaktoriin, syväeutektisen liuottimen menetelmään ja jatkuvan virtauksen menetelmään. Lisäksi tutkielmassa pohditaan hyviä biomassoja, liuottimia ja katalyyttejä kannattavan saannon ja ympäristön kannalta. Menetelmiä vertaillaan myös keskenään.