[發明專利]一種連續式高效制備乳酸酯的方法

有效

• 申請號: 202010797987.X
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN111807955B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 羅虎;孔令照;張彥飛;趙新鵬;孫予罕
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海高等研究院
• 主分類號: C07C67/00
• 分類號: C07C67/00;C07C69/68;B01J29/70;B01J35/10;B01J37/02;B01J37/08
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 沈攀攀;許亦琳

本發明屬于乳酸酯制備領域，具體涉及一種連續式高效制備乳酸酯的方法。所述方法包括如下步驟：1)提供分子篩催化劑；2)提供生物質糖類的醇相溶液，所述生物質糖類的質量濃度為80～150g/L；3)將步驟1)所述的分子篩催化劑與步驟2)中生物質糖類的醇相溶液發生連續反應，制備獲得乳酸酯。本發明采用高濃度的生物質糖類為原料，能夠提高反應過程的質量空速，增加催化劑和反應器的反應效率。

技術領域

本發明屬于乳酸酯制備領域，具體涉及一種連續式高效制備乳酸酯的方法。

背景技術

隨著化石燃料的枯竭和環境的惡化，生物質逐漸被認為是一種潛在的可再生能源。乳酸/乳酸酯是可再生塑料、制藥和燃料工業潛在平臺化學品，可以來自可再生生物質原料及其下游產品。其中，糖類發酵成乳酸會導致大量鹽分浪費，而通過催化工藝從生物質糖類生產乳酸酯，具有相對較低生產成本和效率高等顯著優勢。

Sn-Beta沸石是葡萄糖異構化為果糖的催化劑，可以促使C6糖的逆醛醇縮合反應制備乳酸及其衍生物。目前，Sn-Beta催化劑用于糖類轉化的合成和應用很多，大部分的結果都是在實驗室間歇反應器中完成的，且其濃度低于50g/L。

對于分子篩催化劑的評價，在固定床或滴流床反應器中進行連續流測試應優先于間歇式反應器，因為它與工業運行模式更為相關，但是目前高濃度原料和長期運行穩定性的報道很少，這阻礙了其進一步的工業開發。

連續式反應是工業化應用的基礎，是化工反應常用的操作方式，因為能夠縮短操作時間，提高催化劑的使用壽命(間隙式反應一定時間后，需要停止反應取出原料和產品)，現階段報道的乳酸脂的制備方法中，多數是間隙式的操作方式，連續式報道少，因為催化劑在水相環境中容易失活，導致產物收率快速下降。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種連續式高效制備乳酸酯的方法，本發明通過連續式高效制備乳酸酯，能夠實現高濃度生物質糖類原料的連續式轉化、反應條件溫和、催化劑穩定可再生、流程簡單、具有良好的工業化應用前景。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明一方面提供一種連續式高效制備乳酸酯的方法，包括如下步驟：

1)提供分子篩催化劑；

2)提供生物質糖類的醇相溶液，所述生物質糖類的質量濃度為80～150g/L；

3)將步驟1)所述的分子篩催化劑與步驟2)中生物質糖類的醇相溶液發生連續反應，制備獲得乳酸酯。

在本發明的一些實施方式中，所述步驟1)中，所述分子篩催化劑選自改性Sn-Beta分子篩。

在本發明的一些實施方式中，所述步驟1)中，所述改性Sn-Beta分子篩的制備方法包括：將Beta分子篩和濃硝酸反應得到脫鋁的Beta分子篩，將所述脫鋁的Beta分子篩與錫鹽的水溶液等體積浸漬，干燥后焙燒制備獲得。

在本發明的一些實施方式中，所述Beta分子篩和濃硝酸的體積比為1：10～1:20。

在本發明的一些實施方式中，所述Beta分子篩和濃硝酸在100～120℃反應20～24h，過濾后洗滌至中性，干燥。

在本發明的一些實施方式中，所述錫鹽選自氯化錫、硝酸錫和碳酸錫中的一種或多種的組合。

在本發明的一些實施方式中，所述錫鹽水溶液中錫鹽的質量為分子篩催化劑質量的1～2％。

在本發明的一些實施方式中，所述步驟2)中，所述生物質糖類選自葡萄糖、木糖中的一種或多種的組合。

在本發明的一些實施方式中，所述步驟2)中，所述生物質糖類的醇相溶液中水的含量為10～30％，醇的含量為70～90％。