[發明專利]用于制備生物基乙二醇的催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910926415.4
• 申請日: 2019-09-27
• 公開（公告）號: CN112570012B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 賈玉慶;繆長喜;孫清;盧媛嬌;張磊;張新玉
• 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: B01J29/48
• 分類號: B01J29/48;B01J29/78;B01J29/16;B01J29/26;B01J37/02;B01J37/08;C07C29/00;C07C31/20
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;康志梅

本發明公開了一種用于制備生物基乙二醇的催化劑及其制備方法和應用。本發明的用于制備生物基乙二醇的催化劑包含：a)金屬組分，其為VIII族和IB族中的一種或多種；b)復合載體，所述復合載體包含M?W?O氧化物和硅鋁固體酸，其中M選自IVB族元素中的一種或多種。本發明的催化劑用于制備生物基乙二醇，可以提高乙二醇的收率。

技術領域

本發明涉及生物質利用領域，主要涉及一種用于制備生物基乙二醇的催化劑及其制備方法和應用。

背景技術

乙二醇是一種重要的基本有機原料，需求量大，主要用于生產聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、機動車防凍液、不飽和聚酯樹脂、非離子表面活性劑和增塑劑等，用途十分廣泛。

隨著乙二醇下游聚酯等行業的飛速發展，我國的乙二醇需求呈現出強勁增長態勢，但國內供需缺口很大，對外依存度高。因此，擴大國內乙二醇的產能或是豐富乙二醇來源尤為重要。目前乙二醇工業生產采用的技術路線主要為石油原料路線和煤制乙二醇路線。這兩條路線都依賴于化石資源，但是化石資源存儲量有限，是不可再生的。隨著化石資源的減少以及環境問題的凸顯，急需開發一條生產乙二醇的可持續路線作為現有路線的補充，增加乙二醇的產量并能在一定程度上減少對化石資源的依賴。生物質是唯一一種可以為人類提供化學品的可再生有機碳源。利用生物質來生產乙二醇，具有原料資源豐富、工藝路線靈活、節能減排、綠色低碳等優點。因而，從生物質催化轉化制備乙二醇具有重要的經濟、社會效益，有較好的應用前景，受到了越來越多科研人員的關注。

根據目前的研究，生物質原料制乙二醇有多種路線，其中纖維素/半纖維素、淀粉、糖類等直接催化加氫裂解反應制乙二醇的路線有簡單、高效、高選擇性和原子經濟性高的特點，尤其是非食用性纖維素的轉化，是目前研究的焦點。大連化學物理研究所的科研人員最早利用碳化鎢為催化劑或過渡金屬促進的金屬鎢催化劑對纖維素進行催化轉化，可高效獲得乙二醇(Direct catalytic conversion of cellulose into ethylene glycolusing nickel-promoted tungsten carbide catalysts,Angew.Chem.Int.Ed.2008,47,8510–8513；Transition metal–tungsten bimetallic catalysts for the conversionof cellulose into ethylene glycol,ChemSusChem,2010,3,63–66)。CN103420798A公開了一種高效催化轉化纖維素類原料到二元醇的方法，以秸稈、木粉等纖維素類化合物為原料，以有機或無機酸(含鎢元素酸除外)、8、9、10族過渡金屬鐵、鈷、鎳、釕、銠、鈀、銥、鉑和鎢的氧化物、鎢的硫化物、鎢的氯化物、鎢的氫氧化物、鎢青銅、鎢酸、含鎢酸鹽、偏鎢酸、偏鎢酸鹽、仲鎢酸、仲鎢酸鹽、過氧鎢酸、過氧鎢酸鹽、含鎢雜多酸三者構成的催化劑為復合催化劑，在120-300℃，氫氣壓力1-13MPa的水熱條件下經過一步催化轉化過程，實現纖維素類原料高效、高選擇性、高收率制備乙二醇、丙二醇等二元醇。

CN103420797A公開了一種低金屬負載量催化劑用于碳水化合物制乙二醇和丙二醇的方法，該方法以碳水化合物為反應原料，以高分散低負載量的釕催化劑與鎢的無機化合物、有機化合物無、絡合物或鎢單質中的一種或兩種以上為催化活性組分構成復合催化劑，在60-350℃，氫氣壓力0.1-15MPa的水熱條件下經過一步催化轉化過程，實現碳水化合物高效、高選擇性、高收率制備乙二醇和丙二醇。

CN106573860A公開了一種含糖類的原料選擇性轉化為乙二醇的方法，該方法是包含至少一種糖類的原料與催化劑系統在氫和反應介質的存在下接觸，反應在2.0至6.5的pH下進行，從反應混合物中可獲得乙二醇；其中催化劑系統包含鎢、鉬或者它們的組合以及一種或多種選自IUPAC第8族、第9族和第10族的過渡金屬以及它們的組合。

發明內容