[发明专利]用于制备二醇的方法

说明书

本发明提供一种用于由包含一种或多种糖的起始物质制备乙二醇和1,2‑丙二醇的连续方法，所述方法包含将包含所述一种或多种糖于溶剂中的原料提供到反应器，所述反应器在其中负载有非均相氢化催化组合物；和使所述原料在其中直接与所述非均相氢化催化组合物和同时与逆向醇醛催化剂组合物在氢气存在下接触，其中所述反应器以基本上活塞流方式操作。

技术领域

本发明涉及一种由含糖原料制备乙二醇和丙二醇的方法。

背景技术

单乙二醇(MEG)和单丙二醇(MPG)是众多商业应用中的有价值物质，例如作为热传递介质、防冻剂和聚合物(如PET)的前体。乙二醇和丙二醇在工业规模上典型地通过相应环氧烷的水解制得，所述环氧烷是由化石燃料产生的乙烯和丙烯的氧化产物。

近年来，越来越多的努力集中于由可再生原料(如糖类物质)制造化学品，包括二醇。糖转化成二醇可以视为对起始物质的有效使用，并且氧原子完整存留于所需产物中。

将糖(saccharide)转化成糖(sugar)的当前方法围绕如以下中所描述的氢化/逆向醇醛工艺：《应用化学国际版(Angew.Chem.Int.Ed.)》2008,47,8510-8513。

这个领域的一个重要目标是提供一种所需产物(如乙二醇和丙二醇)高产并且可以商业上可行的方式执行的工艺。用于商业规模工艺的优选方法将是使用连续流技术，其中将进料连续地提供到反应器并且将产物连续地从其移出。通过将进料流和产物移出维持在相同水平下，反应器内含物保持在近乎恒定的体积下。

用于由糖原料制造二醇的连续流工艺描述于US20110313212、CN102675045、CN102643165、WO2013015955和CN103731258中。用于共同制造生物燃料和二醇的工艺描述于WO2012174087中。

用于将糖转化为二醇的典型工艺需要两种催化物质以便催化逆向醇醛和氢化反应。典型地，氢化催化剂往往会是非均相的。然而，逆向醇醛催化剂在反应混合物中通常是均相的。此外，含糖原料通常呈溶剂中的浆液形式或呈均相糖溶液形式。此类反应混合物的处置需要仔细考虑。浆液反应器和沸腾床反应器在US20110313212和WO2013015955中传授为用于糖到二醇工艺的优选选择，以便应对此类考虑因素。

众所周知，在糖向二醇的转化中可能发生反应中间物的热降解。此类降解降低了所需产物的总产率并且增加了所述所需产物的分离工艺的复杂度。通常已经发现，在反应器中用高浓度的起始物质执行反应会加重这种降解和副产物形成。

因此，典型地，糖向二醇的转化已经以连续流工艺形式执行，其中使用包含低浓度糖于溶剂中的含糖原料高度返混。此类工艺可以例如在连续流搅拌槽型反应器中执行。在此类系统中，反应物在任何一个点处的浓度都会很低，防止归因于高浓度的任何分解。然而，在此类工艺中，因为一些返混的反应混合物连续地从反应器中移出，所以将有一些物质未反应完全。这导致产物流含有起始物质和/或中间物，降低工艺的总产率并且需要将起始物质/中间物从所需产物分离并且对其进行安置或再循环。另外，返混反应器与活塞流反应器相比需要更大反应器体积来获得相当的产物容量。

一种克服这个问题的解决方案公开于WO2015028398中，其描述一种用于将糖转化为二醇的连续工艺，其中反应首先在搅拌反应器中进行，从所述搅拌反应器连续地移出产物流。随后将产物流提供到精制反应器，所述精制反应器基本上以活塞流方式操作。因为第一反应器中实现了高度转化，所以进入活塞流反应器的产物流将必然有低浓度的起始物质和反应性中间物存在于其中并且因此热降解减少。

对用于将糖转化为二醇的工艺的进一步优化始终是合乎需要的。优选执行连续工艺以便以尽可能高的产率由含糖原料提供二醇。在此类工艺中，合乎需要的是，实现起始物质和/或中间物的大致上完全转化并且减少副产物的形成。使反应器系统的复杂度降到最低也是有益的。

发明内容