[发明专利]一种由木糖直接水热催化加氢制备化学品的方法

说明书

本发明提供一种由木糖直接水热催化加氢制备化学品的方法，包括步骤：在反应器中，加入木糖与水，在具有加氢氢解活性的催化剂作用下，于423～573K进行加氢氢解反应30～360min，得到化学品。本发明由木糖直接水热加氢制备化学品的方法可制备出二元醇等高附加值的化学品，而且由于利用了木糖这种易于获取的可再生生物质新能源，能实现CO₂的高效生物固定和化学转化。

技术领域

本发明涉及一种制备化学品的方法，特别是涉及一种由木糖直接水热催化加氢制备化学品的方法。

背景技术

二元醇是非常重要的聚酯类高分子单体，可用于生产不饱和聚酯树脂、聚氨酯、燃料添加剂、表面活性剂、乳化剂、机动车防冻液等，其最重要用途是生产不饱和树脂(UPR)，2010年我国UPR生产量是170万吨，消费二元醇50万吨，市场前景广阔。我国二元醇需求量大且多依靠进口，同时石油基的生产路线难以持续；目前国内相关企业采用玉米淀粉为原料通过酶水解制糖、糖加氢氢解的工艺制备二元醇，然而以粮食为原料生产化学品存在“与人争粮、与粮争地”的问题，发展受到了严重的实际制约；随着原油、煤炭等化石能源的日益枯竭，基于可再生的非粮生物质为原料的生物基二元醇生产新路线势在必行。

木糖是木聚糖的一个组分，木聚糖广泛存在于植物中，天然D-木糖是以多糖的形态存在于植物中，特别在农产品的废弃部分中(例如玉米的穗轴、秸秆、棉桃的外皮)含量很多。它经逆羟醛缩合反应可得到二羟基丙酮或甘油醛，以木糖为原料直接水热加氢制备二元醇可有效降低生产成本。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种由木糖直接水热催化加氢制备化学品的方法，该方法通过温和可控的水热反应体系，能制备出高附加值的化学品，而且由于利用了木糖这种可从农产品的废弃部分中获取的可再生生物质新能源，能实现CO₂的高效生物固定和化学转化。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种由木糖直接水热催化加氢制备化学品的方法，所述方法至少包括：

作为本发明由木糖直接水热催化加氢制备化学品的方法的一种优化的方案，所述催化剂包括铜镍基金属负载型催化剂。

作为本发明由木糖直接水热催化加氢制备化学品的方法的一种优化的方案，所述铜镍基金属负载型催化剂包括载体和载于所述载体上的活性组分，所述活性组分包括Cu和Ni中的一种或两种，所述载体包括ZnO、MgO、La₂O₃、CeO₂、ZrO₂中的一种或几种。

作为本发明由木糖直接水热催化加氢制备化学品的方法的一种优化的方案，以所述铜镍基双金属负载型催化剂的总摩尔量为基准算，所述铜和镍的总负载量介于10％～90％之间，所述载体的摩尔百分比介于10％～90％之间。

作为本发明由木糖直接水热催化加氢制备化学品的方法的一种优化的方案，所述反应器包括间歇式反应器、连续式反应器中的一种。

作为本发明由木糖直接水热催化加氢制备化学品的方法的一种优化的方案，所述木糖与水的固液比介于1g/100ml～50g/100ml之间。

作为本发明由木糖直接水热催化加氢制备化学品的方法的一种优化的方案，所述木糖和所述催化剂的质量之比介于1～5之间。

作为本发明由木糖直接水热催化加氢制备化学品的方法的一种优化的方案，所述加氢氢解反应中，所述氢气的压力介于1.0MPa～8.0Mpa之间。

作为本发明由木糖直接水热催化加氢制备化学品的方法的一种优化的方案，所述加氢氢解反应中，还加入氮气作为载气，所述氮气的分压介于0MPa～7.0Mpa之间，所述氢气的分压不小于1.0Mpa。