Pyrolysis of 1,3-butanediol as a model reaction for wood liquefaction in supercritical water

Authors

  • Mary Ann B. West,

    1. Department of Chemical Engineering, University of Alberta, Edmonton, Alberta T6G 2G6
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  • Murray R. Gray

    Corresponding author
    1. Department of Chemical Engineering, University of Alberta, Edmonton, Alberta T6G 2G6
    • Department of Chemical Engineering, University of Alberta, Edmonton, Alberta T6G 2G6
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Abstract

1, 3-Butanediol was pyrolyzed at 425°C in a batch reactor as a model system for liquefaction of lignocellulosic materials such as wood. The observed gas and liquid products were consistent with fragmentation, dehydration, and condensation/polymerization reaction pathways. Reaction in supercritical water altered the selectivity of the reactions to give mainly propene and formaldehyde. Dehydration and the formation of two-carbon products were suppressed by water. The conversion of 1, 3-butanediol in dilute aqueous solutions increased three to four fold when the reaction density was increased by 33%. Trace oxygen was an important inhibitor, particularly in the dilute solution, but had only a minor effect on the reaction selectivity.

Abstract

On a pyrolisé du 1, 3-butanediol à 425°C dans un réacteur discontinu comme systéme modéle pour la liquéfaction de matériaux ligno-cellulosiques comme le bois. Les produits liquides et gazeux observés sont compatibles avec la fragmentation, la déshydratation et les réactions de condensation et de polymérisation. La réaction dans l'eau supercritique modifie la sélectivité pour former principalement du propène et du formaldéhyde. La présence d'eau fait disparaître la déshydration et la formation de produits comportant deux carbones. La conversion du 1, 3-butanediol dans les solutions aqueuses diluées augmente par un facteur 3 ou 4 lorsqu'on augmente la densité du mélange réactionnel de 33%. L'oxygéne à l'état de trace est un inhibiteur important particulièrement en solution diluée, mais n'a qu'un effet mineur sur la sélectivité.

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