合金催化剂用于碳水化合物催化制备低碳二元醇的方法与流程

文档序号:12048359阅读:来源:国知局

技术特征:

1.合金催化剂用于碳水化合物催化制备低碳二元醇的方法,其特征在于:其以碳水化合物为反应原料,在高压反应釜内,于水中进行催化加氢反应;

所采用的合金催化剂由至少两种以上的金属组成;

合金催化剂中含有金属锡和其余金属元素,其余金属元素为过渡金属铁、钴、钌、铑、钯、铱、铂、铜中的一种或二种以上,合金催化剂中金属锡与其余金属的重量比在0.01-100范围之间;

或,催化剂使用前由金属锡前驱体和其余金属元素前驱体构成,其中一种前驱体为锡的单质或化合物中的一种或二种以上,其余金属元素前驱体为过渡金属铁、钴、钌、铑、钯、铱、铂、铜中的单质或化合物中一种或二种以上,反应过程中金属锡和其余金属元素形成合金,合金催化剂中金属锡与其余金属的重量比在0.01-100范围之间;

反应于密闭间歇式、连续式或半连续式高压反应釜中搅拌进行;反应前反应釜中充填氢气,反应温度≥120℃,反应时间不少于5分钟,或液体反应空速不大于20h-1

在使用过程中,合金催化剂的重量浓度为反应物与反应溶剂质量总和的0.1%-50%;

所述低碳二元醇为乙二醇或1,2-丙二醇中的一种或二种。

2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:反应前反应釜中充填氢气,室温时氢气的初始压力为1-12MPa;反应温度≥120℃,温度上限以反应产物不发生热分解为准。

3.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:反应温度为200-280℃,室温下反应釜中氢气压力3-7MPa,对于密闭间歇式反应釜的反应时间为0.5-5h,对于半连续或连续式高压反应釜,反应空速GWSV为0.1-50h-1,GWSV代表流动状态下反应物每小时进入反应器的干基重量与反应器中催化剂重量的比值。

4.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:所述合金催化剂为非负载型催化剂,其以合金金属作为催化剂骨架的骨架金属催化剂;优选催化剂为锡镍合金构成的骨架金属催化剂;骨架金属催化剂中金属锡与其余金属元素的重量比在0.1-10范围之间,反应釜中合金骨架催化剂的重量浓度为反应物与反应溶剂质量总和的1%-30%。

5.按照权利要求4所述的方法,其特征在于:所述骨架金属催化剂中金属锡与其余金属元素的重量比在0.5-2范围之间,反应体系中合金催化剂的重量浓度在2%-20%。

6.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:所述合金催化剂为负载型催化剂,将金属锡组分与金属组分铁、钴、钌、铑、钯、铱、铂、铜中的一种或两种以上共同负载在同一载体上,所述载体为活性炭、氧化铝、氧化硅、碳化硅、氧化锆、氧化锌、二氧化钛一种载体或二种以上的复合载体,合金于催化剂上的含量在0.01-50wt%,金属锡与其余金属的重量比在0.1-10范围之间。

7.按照权利要求6所述的方法,其特征在于:合金于催化剂上的含量在1-35wt%,金属锡与其余金属的重量比在0.5-2范围之间。

8.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:将锡的单质或化合物中的一 种或二种以上作为载体,将过渡金属铁、钴、钌、铑、钯、铱、铂、铜中的单质或化合物中一种或二种以上担载在作为载体的锡的单质或化合物上,过渡金属于催化剂上的含量在0.01-50wt%;

或,将过渡金属铁、钴、钌、铑、钯、铱、铂、铜中的单质或化合物中一种或二种以上作为载体,将锡的单质或化合物中的一种或二种以上担载在作为载体的过渡金属铁、钴、钌、铑、钯、铱、铂、铜中的单质或化合上,锡于催化剂上的含量在0.01-50wt%。

9.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:反应原料与水的用量以反应条件下反应物料部分或完全为液态即可;

所述碳水化合物为纤维素、淀粉、半纤维素、菊芋、蔗糖、葡萄糖、甘露糖、果糖、果聚糖、木糖、阿拉伯糖、可溶性低聚木糖、赤藓糖、壳聚糖、中的一种或二种以上。

10.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:

锡的单质或化合物为金属锡、氟化亚锡、氯化亚锡、溴化亚锡、碘化亚锡、氟化锡、氯化锡、溴化锡、碘化锡、氢氧化锡、氢氧化亚锡、氧化亚锡、二氧化锡、硫酸亚锡、醋酸锡、草酸亚锡、锡酸钠、锡酸钾、锡酸钙、磷化锡、焦磷酸锡中的一种或二种以上;

过渡金属铁、钴、钌、铑、钯、铱、铂、铜中的单质或化合物为金属铁、金属钴、金属钌、金属铑、金属钯、金属铱、金属铂、金属铜、兰尼铁、兰尼钴、兰尼铜、硝酸铁、硝酸钴、硝酸钌、硝酸铑、硝酸钯、硝酸铱、硝酸铂、硝酸铜、氯化铁、氯化钴、氯化钌、氯化铑、氯化钯、氯化铱、氯化铂、氯化铜、三氧化二铁、四氧化三铁、氧化亚铁、硫酸铁、氧化亚钴、三氧化二钴、四氧化三钴、硫酸钴、硫酸镍、氧化铜、硫酸铜中的一种或二种以上。

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