[发明专利]一种由淀粉质原料制备C2-4二元醇和多元醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种由淀粉质原料制备C_2-4二元醇和多元醇的方法，属于化工领域，特别是以普通玉米淀粉为原料制得的葡萄糖或山梨醇在镍/铝催化剂存在下，高温高压加氢裂解生产乙二醇、丙二醇、丙三醇和各种丁二醇异构体的方法。

背景技术

乙二醇、丙二醇、丙三醇和各种丁二醇都是工业上重要的化工原料，被广泛应用于化工、医药、纺织、高分子材料等领域，市场应用量大，仅乙二醇我国年需求量600多万吨，全球年需求量达1700多万吨。目前工业上乙二醇、丙二醇等的生产主要用石油原料，裂解后产生乙烯或丙烯，通过环氧化，生成乙二醇与丙二醇。随着全球经济的复苏，石油价格的上涨，国际市场上多元醇的价格逐渐上涨。如果以淀粉为原料替代石油生产基本有机化工产品，对于解决我国石油资源短缺问题、节省大量外汇、实行可持续发展战略、加速推进现代化建设，全面实现小康社会有着深远的现实意义和社会意义。

中国专利CN 1683293A公开了一种“由山梨醇裂解生产二元醇及多元醇的方法”，其中提到在镍/钌催化剂存在的条件下，高温高压加氢裂解山梨醇，生成乙二醇、丙二醇、丁二醇等产品。本发明是以葡萄糖或山梨醇为原料直接氢化裂解制得乙二醇、丙二醇、丁二醇等，本工艺所采用的裂解路线反应条件温和，催化剂新颖，工艺条件独特。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种由淀粉质原料生产C_2-4二元醇和多元醇的方法，特别是以普通玉米淀粉为原料制得的葡萄糖或山梨醇在镍/铝催化剂存在下，高温高压加氢裂解生产乙二醇、丙二醇、丙三醇和各种丁二醇异构体的方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种淀粉质原料制备C_2-4二元醇和多元醇的方法；：在水相中将山梨醇或葡萄糖重量配比为20-45％的溶液，加入液碱，在镍/铝催化剂存在下，将山梨醇或葡萄糖水溶液高温高压氢化裂解生成C_2-4二元醇和多元醇。

所述的山梨醇水溶液氢化裂解温度为200-250℃，最佳温度为230℃；葡萄糖水溶液氢化裂解温度为185-230℃，最佳温度为200℃。

所述的山梨醇或葡萄糖水溶液氢化裂解压力为11-13Mpa，最佳压力12Mpa。

所述的山梨醇或葡萄糖水溶液中干固物为30％-45％。

所述的山梨醇水溶液氢化裂解PH值为11-13，最佳PH值为12，葡萄糖水溶液氢化裂解PH值为8-11，最佳PH值为9。

所述的山梨醇水相加氢裂解反应时间为30-60分钟，最佳时间为60分钟，葡萄糖水相加氢裂解反应时间为90-120分钟，最佳时间为90分钟。

所述的二元醇为乙二醇、丙二醇、各种丁二醇异构体，所述多元醇为丙三醇。

所述的各种丁二醇异构体为1，2-丁二醇，1，3-丁二醇，1，4-丁二醇，2，3-丁二醇。

裂解后混合物的重量组成为：乙二醇20-30％，丙二醇40-60％，丙三醇3-6％，丁二醇异构体5-10％，剩余物质占3-10％(甲乙醇各占0.5-1％，葡萄糖或山梨醇占3-6％，有机酸盐2-3％，其它物质1-4％)。

所述的淀粉质原料为山梨醇或葡萄糖。

有益效果：本发明包括在碱性环境下采用镍/铝催化剂，葡萄糖或山梨醇水相于高温高压条件下直接氢化裂解生成C_2-4二元醇和多元醇的混合物，裂解产物经减压精馏分离得单一化工醇产品。本生产方法的优点在于原料可再生，工艺简单新颖，成本低，收率高，可完全代替石油资源同时生产多种化工醇产品。

具体实施方式：

实施例1

本发明所述的裂解反应原料葡萄糖可以普通玉米淀粉为原料经液化、糖化、离交、浓缩等步骤而制得，所述的山梨醇为葡萄糖氢化反应制得。

本发明所述的催化剂为镍/铝催化剂，氢气为水煤气经过变压吸附提纯后制得的含量为99.99％氢气。

本发明所述的由淀粉质原料生产C_2-4二元醇和多元醇的方法包括如下步骤：

(1)原料的处理

将葡萄糖与水及用于调整PH的氢氧化钠按一定比例混合：为了达到比较好的裂解效果，混合后的葡萄糖在水中的重量比约为30-45％，PH控制在8-11，最佳为9；或山梨醇按照上述方法配置成30-45％的溶液，PH控制在11-13，最佳为12。

(2)加热

将处理过的原料在加热至170-180℃，供给下一步的裂解反应用；

(3)裂解反应