[發明專利]一種合成1;3-丙二醇的催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710242714.7
• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN106944050B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 劉雷;馮尚華;董晉湘
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: B01J23/652
• 分類號: B01J23/652;C07C31/20;C07C29/60
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 申艷玲

本發明公開了一種合成1,3?丙二醇的催化劑及其制備方法和應用。所述催化劑將Pt納米顆粒負載于復合載體WO₃?Al₂O₃?SiO₂上，記為Pt/WAlSi，Pt活性組分與復合載體的質量百分比為：Pt活性組分：0.2%?10%，復合載體：90%?99.8%。制備方法為：(1) 混合硅膠、鎢前驅體和鋁前驅體的溶液；(2) 用氨水沉淀上述混合體系；(3) 老化、過濾、干燥、焙燒制得復合載體；(4) 用含有Pt前驅體的溶液浸漬上述載體并烘干、焙燒、還原及鈍化制得催化劑。本發明所提供的催化劑及制備方法，能在一定的溫度和氫壓下將甘油選擇性轉化為1,3?丙二醇。

技術領域

本發明涉及一種合成1,3-丙二醇的催化劑及其制備方法和應用，屬于催化劑制備技術領域。

背景技術

聚對苯二甲酸-1,3-丙二醇酯(PTT，下同)是一種性能優良的聚酯，如優良的拉伸和回彈性能，防紫外輻射和抗氯性能以及良好的生物降解性能。從而PTT在服裝、工程塑料等領域有廣泛的應用前景。1,3-丙二醇是生產PTT的主要原料，工業上現有的生產1,3-丙二醇的方法包括Shell公司的環氧乙烷羰基化加氫工藝，DuPont-Degussa公司的丙烯醛水合加氫法。另有微生物發酵法和甘油直接氫解的方法。

環氧乙烷法(US5,777,182)由于羰基化過程需在高壓下進行使得對設備的要求很高，且催化劑使用劇毒配體且價格高昂，因而該工藝成本高且不環保；丙烯醛法(US5,171,892)的原料丙烯醛價高、有毒、易燃易爆、不易操作；微生物發酵法(CN1,327,001C)雖然條件溫和、原料可再生，但發酵液中目標產物的濃度較低，且含有多種無機鹽和菌類，1,3-丙二醇分離提純過程復雜，成本高效率低，限制了該方法的廣泛應用。甘油直接氫解制1,3-丙二醇的過程工藝簡單，原料價廉易得，極具發展前景。

近年來關于甘油直接氫解制備1,3-丙二醇的研究越來越多，這些研究多用Pt、Ru、Rh、Ir、Pd、Cu作為活性組分，Au、Re作為添加金屬，SiO₂、ZrO₂、Al₂O₃等酸性氧化物或SiO₂-TiO₂、SiO₂-Al₂O₃、ZrO₂-Al₂O₃等復合氧化物以固體酸的形式作為載體，H₂SO₄、H₂WO₄、WO₃等則作為關鍵的添加組分，復合載體的制備方法主要是浸漬法，但存在浸漬不均勻，作用不牢固從而組分流失的情況。

文獻(Chaminand J, Djakovitch L, Gallezot P, Marion P, Pinel C, RosierC. Glycerol hydrogenolysis on heterogeneous catalysts[J]. Green Chem., 2004,6(8):359-361.)在環丁砜溶劑中，用添加H₂WO₄的Rh/C為催化劑，在180 ℃、初始氫壓8.0MPa的條件下對甘油氫解，產物中1,3-丙二醇與1,2-丙二醇的摩爾比最高可達到2.0。