[發(fā)明專利]用于制備乙二醇的連續(xù)或半連續(xù)方法以及用于其中的催化劑體系有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201980018851.X | 申請日： | 2019-03-14 |
| 公開（公告）號： | CN111868019B | 公開（公告）日： | 2023-06-30 |
| 發(fā)明（設計）人： | J·C·范德瓦爾;P·迪克;J·辛格;B·麥克凱 | 申請（專利權(quán)）人： | 阿凡田知識中心有限公司 |
| 主分類號： | C07C29/132 | 分類號： | C07C29/132;C07C31/20;B01J23/30;B01J23/652 |
| 代理公司： | 上海專利商標事務所有限公司 31100 | 代理人： | 王穎;蔡文清 |
| 地址： | 荷蘭阿*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 用于 制備 乙二醇 連續(xù) 方法 以及 中的 催化劑 體系 | ||
用于從碳水化合物源制備乙二醇的連續(xù)或半連續(xù)方法，其包括：在反應器中，在大于或等于170℃至小于或等于270℃的溫度范圍內(nèi)，在氫氣、溶劑和催化劑體系的存在下，使碳水化合物源的至少一部分反應，以獲得乙二醇；其中催化劑體系包括：均相催化劑，該均相催化劑含有鎢；和非均相催化劑，該非均相催化劑含有負載在載體上的一種或多種元素周期表第8、9或10族的過渡金屬；以及其中，連續(xù)地或周期性地向反應器添加額外的非均相催化劑。進一步描述了可以用于該方法中的催化劑體系。
發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明涉及用于制備乙二醇的方法。本發(fā)明進一步涉及非均相催化劑組合物。
發(fā)明背景
亞烷基二醇(例如乙二醇)是可用于多種用途的散裝化學品。它們可以在聚酯(例如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚環(huán)烷酸乙二醇酯或聚呋喃二羧酸乙二醇酯)的制備中用作單體，但是乙二醇也可以用在例如傳熱介質(zhì)和抗凍組合物中。
最近，越來越多人努力從可持續(xù)資源(例如碳水化合物)制備亞烷基二醇。通過實現(xiàn)從可持續(xù)資源制備亞烷基二醇(例如乙二醇)，有利地降低對化石燃料資源的依賴。
Y.?Liu等人在其論文“在碳承載的WO3和Ru催化劑上催化功能對纖維素選擇性轉(zhuǎn)化為多元醇的影響的動力學見解(Kinetic?insight?into?the?effect?of?the?catalyticfunctions?on?selective?conversion?of?cellulose?to?polyols?on?carbon-supportedWO3?and?Ru?catalysts)”，2016年出版于今日催化(CatalysisToday)第269卷第74至81頁中，表明碳水化合物至化學劑的高產(chǎn)率的有效轉(zhuǎn)化仍然是一個強大的挑戰(zhàn)。產(chǎn)物分布據(jù)說取決于葡萄糖中間體的競爭反應。表明WO3晶粒不僅促進纖維素水解為葡萄糖，還催化葡萄糖中C-C鍵的選擇性裂解以形成乙醇醛和果糖中C-C鍵的選擇性裂解以形成甘油醛。表明Ru/C催化的此類乙醇醛氫化為乙二醇以及此類甘油醛氫化為丙二醇，和Ru/C催化的葡萄糖和果糖氫化為相應的C6-多元醇(例如山梨糖醇和甘露醇)是相互競爭的。
WO2016/114661描述了通過碳水化合物源與氫氣反應的用于從碳水化合物源制備乙二醇的連續(xù)方法。方法中將氫氣、碳水化合物源和液體稀釋劑連續(xù)進料至連續(xù)攪拌釜反應器(CSTR)中，其中存在有催化劑體系。所述催化劑體系包含鎢化合物和至少一種氫解金屬，該金屬選自元素周期表第8、9或10族。WO2016/114661描述到，從連續(xù)攪拌釜反應器連續(xù)地移除包含乙二醇和稀釋劑的產(chǎn)物混合物；且進一步連續(xù)地或周期性地將至少一種鎢化合物添加至連續(xù)攪拌釜反應器。WO2016/114661進一步解釋，如果并且在一定程度上在反應過程中從CSTR移除任何氫解催化劑，則可以通過周期性地或連續(xù)地將其添加至CSTR來將其補充。
WO2016/114661在其實施例中闡述了有趣的結(jié)果，該結(jié)果為導向乙二醇的選擇性高達約60％(以在反應器流出物中的重量百分比除以導入CSTR的葡萄糖的克數(shù)來計算)。但是實驗中的運行時間未超過7小時。WO2016/114661提到形成了胡敏素，其使得催化劑的失活加速，因此葡萄糖的轉(zhuǎn)化隨著時間降低。
提供能夠允許更長運行時間以及經(jīng)濟上具有吸引力的導向乙二醇的選擇性的、用于從碳水化合物源制備乙二醇的方法，將會是本領(lǐng)域的一個進步。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的方法獲得了這樣的方法。
因此，本發(fā)明提供用于從碳水化合物源制備乙二醇的連續(xù)或半連續(xù)方法，其包括：
在反應器中，在大于或等于170℃至小于或等于270℃的溫度范圍內(nèi)，在氫氣、溶劑和催化劑體系的存在下，使碳水化合物源的至少一部分反應，以獲得乙二醇；
其中催化劑體系包括：
均相催化劑，該均相催化劑含有鎢；和
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