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Acido levulinico
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L'acido levulinico o acido 4-ossopentanoico è un composto organico con la formula CH3C (O) CH2CH2CO2H. È classificato come acido chetocarbossilico. Questo solido cristallino bianco è solubile in acqua e solventi organici polari. Deriva dalla degradazione della cellulosa ed è un potenziale precursore di biocarburanti come l'etil levulinato.
La sintesi originale dell'acido levulinico viene eseguita riscaldando esosi (glucosio, fruttosio) o amido in acido cloridrico diluito o acido solforico. La resa dipende dalla natura dell'acido, dalla concentrazione dell'acido, dalla temperatura e dalla pressione. Oltre all'acido formico, vengono prodotti ulteriori sottoprodotti, parzialmente insolubili. Questi sono molto colorati e la loro rimozione completa è impegnativa per la maggior parte delle tecnologie.
Molti concetti per la produzione commerciale di acido levulinico si basano su una tecnologia ad acido forte. I processi vengono eseguiti in continuo con lignocellulosa come materia prima economica impregnata di acido minerale diluito e trasferita in un reattore ad alta pressione dove viene riscaldata con vapore per consentire alla reazione di formare acido levulinico. Dopo che la miscela di reazione si è raffreddata e i sottoprodotti solidi sono stati filtrati, l'acido levulinico formato viene separato mediante estrazione dal catalizzatore acido minerale senza neutralizzare il catalizzatore acido. Ciò consente di riciclare il catalizzatore acido, mentre l'acido levulinico può essere purificato dal solvente organico privo di acidi. L'acido levulinico puro viene isolato mediante evaporazione del solvente di estrazione e distillazione dell'acido levulinico. Le aziende che hanno sviluppato una tecnologia basata su questo concetto includono Biofine, DSM, Segetis e GFBiochemicals. GFBiochemicals ha avviato la produzione commerciale di acido levulinico su una scala di produzione di 2000 tonnellate / anno a Caserta, in Italia, nel 2015. Caserta è il più grande impianto operativo di produzione di acido levulinico al mondo.