[發明專利]加氫制備2-甲基四氫呋喃的催化劑及其使用方法

有效

• 申請號: 201610962296.4
• 申請日: 2016-11-04
• 公開（公告）號: CN108014798B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 趙焱;王萬民
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: B01J23/755
• 分類號: B01J23/755;B01J23/80;B01J23/78;B01J23/72;B01J23/89;B01J23/885;C07D307/06
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本發明公開了一種催化加氫制備2?甲基四氫呋喃的方法，在適宜的工藝條件下，采用Cu系催化劑對乙酰丙酸酯進行高選擇性加氫，反應制備得到2?甲基四氫呋喃。本發明公開了所述Cu系催化劑及其制備方法、以及其在乙酰丙酸酯加氫制備2?甲基四氫呋喃方法中的應用。本發明具有催化劑活性高、產物2?甲基四氫呋喃選擇性高等優點；可用于乙酰丙酸酯加氫制備2?甲基四氫呋喃的工業化應用。

技術領域

本發明涉及一種從乙酰丙酸酯加氫制備2-甲基四氫呋喃的方法；特別是涉及一種從乙酰丙酸酯一步催化加氫制備2-甲基四氫呋喃的方法。

背景技術

生物質是自然界通過光合作用獲得的可再生資源，主要由纖維素、木質素及半纖維素等組成，其中纖維素約占30％。作為唯一綠色碳源，生物質能約占全球可再生能源的68％。從長遠看，傳統化石原料具有不可再生性，化石資源的利用同時加劇了溫室氣體的排放，不符合綠色低碳的發展戰略。從非糧生物質資源生產有機化學品和燃料的研究越來越引起重視。

纖維素經過酸解過程可得到5-羥甲基糠醛(5-HMF)和乙酰丙酸(LA)等。LA經過選擇性加氫可得到重要有機化學品γ-戊內酯(GVL)和2-甲基四氫呋喃。

2-甲基四氫呋喃是一種重要的有機合成中間體和溶劑，屬新材料及應用領域中的精細化工材料。在有機合成中，主要用于磷酸氯喹、磷酸伯氨喹和硫胺素等的合成。在溶劑應用方面主要用作樹脂、天然橡膠、乙基纖維素和氯-乙酸-醋酸乙烯共聚物等的有機合成。2-甲基四氫呋喃作為一種環醚，也是一種路易斯堿；更是一種環境友好、性能優良的獨特的溶劑。

目前工業上，生產2-甲基四氫呋喃的方法基本主要有一下三種：1、以二元醇為原料脫水縮合合成2-甲基四氫呋喃；2、以內酯為原料加氫合成2-甲基四氫呋喃；3、以糠醛為原料加氫合成2-甲基四氫呋喃。

專利103635469A提供了一種四氫呋喃的制造方法，在酸催化劑的條件下，通過進行1,4－丁二醇的脫水環化反應而制造四氫呋喃的方法；專利103649064A提供了一種四氫呋喃的制造方法，其向反應槽供給含有γ-丁內酯的原料1,4－丁二醇，進行脫水環化反應而生成四氫呋喃。

上述方案中，并沒有采用從生物質乙酰丙酸酯加氫制備2-甲基四氫呋喃的方法。

因此，探索一種以生物質乙酰丙酸及乙酰丙酸酯類為原料的路線，生產2-甲基四氫呋喃，具有十分重要的現實意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中存在的2-甲基四氫呋喃制備工藝復雜、不環保的問題，提供了一種新的2-甲基四氫呋喃制備方法，該方法用于制備2-甲基四氫呋喃時，具有制備工藝簡單、綠色環保等優點。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：一種加氫制備2-甲基四氫呋喃的催化劑，以重量份數計，催化劑包括以下組分：

(1)20～60份的Cu或其氧化物；

(2)1～10份的金屬助劑；

(3)30～80份的載體。

上述技術方案中，優選的，載體為氧化物，所述金屬助劑選自元素周期表第ⅡA族、第ⅠB族、第ⅡB族和第Ⅷ族中的至少一種金屬或其氧化物。

上述技術方案中，優選的，氧化物載體為氧化硅、氧化鋁和氧化鈦中的至少一種。

上述技術方案中，更優選的，氧化物載體為氧化鋁和氧化鈦中的至少一種和氧化硅。

上述技術方案中，更優選的，氧化物載體為氧化鋁和氧化鈦中的至少一種和氧化硅的重量比為(1:15)～(1:8)；最優選的，重量比為(1:13)～(1:10)。

上述技術方案中，優選的，以重量百分比計，催化劑還包括1～5％的鉬或其氧化物。