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Acide lévulinique
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L'acide lévulinique ou acide 4-oxopentanoïque est un composé organique de formule CH3C (O) CH2CH2CO2H. Il est classé comme un acide cétocarboxylique. Ce solide cristallin blanc est soluble dans l'eau et les solvants organiques polaires. Il est dérivé de la dégradation de la cellulose et est un précurseur potentiel de biocarburants tels que le lévulinate d'éthyle.
La synthèse originale de l'acide lévulinique se fait en chauffant des hexoses (glucose, fructose) ou de l'amidon dans de l'acide chlorhydrique dilué ou de l'acide sulfurique. Le rendement dépend de la nature de l'acide, de la concentration d'acide, de la température et de la pression. En plus de l'acide formique, des sous-produits partiellement insolubles sont également produits. Ceux-ci sont profondément colorés et leur élimination complète est un défi pour la plupart des technologies.
De nombreux concepts pour la production commerciale d'acide lévulinique sont basés sur une technologie d'acide fort. Les procédés sont réalisés en continu avec de la lignocellulose comme matière première bon marché qui est imprégnée d'acide minéral dilué et transférée dans un réacteur à haute pression où elle est chauffée avec de la vapeur pour provoquer la réaction de formation d'acide lévulinique. Après refroidissement du mélange réactionnel et filtration des sous-produits solides, l'acide lévulinique formé est séparé par extraction du catalyseur acide minéral sans neutralisation du catalyseur acide. Cela permet au catalyseur acide d'être recyclé, tandis que l'acide lévulinique peut être purifié à partir du solvant organique sans acide. L'acide lévulinique pur est isolé par évaporation du solvant d'extraction et distillation de l'acide lévulinique. Les entreprises qui ont développé une technologie basée sur ce concept comprennent Biofine, DSM, Segetis et GFBiochemicals. GFBiochemicals a commencé la production commerciale d'acide lévulinique à une échelle de production de 2000 tonnes / an à Caserta, en Italie, en 2015. Caserta est la plus grande installation de production d'acide lévulinique opérationnelle au monde.