[发明专利]利用葡萄糖进行一步法生产低分子多元醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用葡萄糖进行一步法生产低分子多元醇的方法，属于玉米深加工技术领域。

背景技术

乙二醇是重要的化工原料，用途非常广泛，主要用于聚酯纤维、不饱和树脂、防冻液、润滑剂、增塑剂、涂料等行业，仅在聚酯纤维行业，每年的需求量达到800多万吨，并且70％以上依靠进口。丙二醇也是重要的化工原料，是生产不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、醇酸树脂、聚酯增塑剂的原料。同时也是优良、无毒的有机溶剂，在香精香料、化妆品、医药、卷烟等行业大量应用。此外，丙三醇、丁二醇也都有广泛的用途。

目前市场上的二元醇及低级多元醇基本上都是由石油为原料生产，如乙二醇、丙二醇分别以环氧乙烷、环氧丙烷为原料生产，丙三醇通过乙烯催化生产。随着石油资源的日益减少及价格的不断攀升，以石油为原料的路线受到较大的威胁，以生物质原料替代化石原料是发展的趋势。

公开号为CN1683293A(申请号为200510008652.0)的中国专利，公开了“一种由山梨醇裂解生产二元醇和多元醇的方法”，其主要讲了是以六碳糖醇为原料制备低分子多元醇的方法和路线；公开号为CN1762938A(申请号为200510094472.9)的中国专利，公开了“氢化裂解法生产乙二醇及低级多元醇的方法”，讲述了以醛糖、糖醇及多聚糖为原料生产低分子多元醇；公开号为CN1919814A(申请号为200610068869.5)的中国专利，公开了一种生产乙二醇的工艺，淀粉乳经过液化、糖化、过滤、脱色、离交工序后进入模拟移动床色谱分离系统进行分离，得到DX 99～99.7％的葡萄糖浆；蒸发DX值葡萄糖浆至干物为50％，以钌或镍作催化剂，进行加氢反应，得到山梨醇溶液；氢化反应后的山梨醇溶液通过冷却、沉降、过滤、离交、脱色后，蒸发干物至50％；在一定条件下，以RU、NI/RU、CO/RE中的一种作催化剂，氢解一定时间，得到乙二醇、丙三醇和丙二醇的混合物；将多元醇混合物通过冷却、沉降、过滤、离交、脱色精制后，进行分离得到乙二醇、丙三醇和丙二醇。上述方法的氢化、裂解反应均是采用不同反应条件下2步反应来完成，第一步糖氢化生产糖醇，第二步糖醇裂解生产低分子多元醇，而采用氢化和裂解同步反应的一步法生产低分子多元醇的文献未见有报道。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种利用葡萄糖进行一步法生产低分子多元醇的方法，解决了现有生产工艺的不足，具有工艺简单、节省能源、副产物少、成本低的优势。

利用葡萄糖进行一步法生产低分子多元醇的方法，步骤如下：

(1)将葡萄糖溶于水中，配制成30～60wt％的葡萄糖溶液，然后加入pH调节剂，使葡萄糖溶液在反应过程中pH值维持在8.0～10，再加入2～6wt％的催化剂，在140～260℃，压力6.0～30Mpa的条件下反应60～240min，得到低分子多元醇的混合液；该多元醇混合液以乙二醇、丙二醇为主。

(2)将步骤(1)制得的混合液冷却至20～40℃，沉淀6～12h，过滤分离后取滤液，得到混合多元醇溶液；

(3)将步骤(2)制得的混合多元醇溶液蒸馏脱水后经精馏分离；或者，先后进行阳离子树脂、阴离子树脂处理，经模拟移动床色谱分离后，再通过蒸馏脱水，分别得到组分单一的多种低分子多元醇。

所述步骤(1)中的pH调节剂为通过浸渍、干燥、高温处理工艺搭载在活性炭、分子筛、硅藻土或氧化铝上的固体碱或碱土金属氧化物，添加量为葡萄糖溶液的2-6wt％。

上述浸渍、干燥、高温处理工艺为本领域惯用技术，可参见山东化工2009年第38卷《固体碱的制备及其在三羟甲基乙烷合成中的应用》；精馏分离步骤可参考天津大学硕士学位论文，宋高鹏2006年发表的论文《共沸精馏分离乙二醇-丙二醇-丁二醇物系的研究》。

上述固体碱为氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化镍。

上述碱土金属氧化物为氧化镁、氧化钙、氧化镍。

上述步骤(1)中的催化剂也通过浸渍、干燥、高温处理工艺搭载在活性炭、分子筛、硅藻土或氧化铝上。

所述步骤(1)中的催化剂为金属镍催化剂、金属钌催化剂或以任意质量比混合的镍钌合金催化剂。

所述步骤(1)中的葡萄糖为结晶葡萄糖、葡萄糖糖浆或者结晶葡萄糖母液。

所述步骤(3)中模拟移动床色谱分离的条件为：电导率50μs/cm以下。

采用本发明的有益效果：

1、本发明实现了氢化、裂解反应的同步进行，使生产步骤与工艺得到了简化，减少了能源及氢气的消耗，降低了生产成本；