[发明专利]一种甘油氢解方法

说明书

本发明涉及甘油氢解领域，公开了一种甘油氢解方法，该方法包括：在催化甘油氢解条件下，将含有甘油的原料、含氢气和一氧化碳气体与催化剂接触，其中，含氢气和一氧化碳气体中，氢气的体积含量不低于80％，一氧化碳的体积含量不低于0.01％。采用本发明提供的甘油氢解方法，可以提高1,3‑丙二醇的选择性、催化剂的时空收率和催化剂稳定性。

技术领域

本发明涉及甘油氢解领域，具体涉及一种甘油氢解方法。

背景技术

1,3-丙二醇(1,3-PDO)是一种重要的有机化工原料，其最主要的用途是作为新型聚酯材料聚对苯二甲酸1,3-丙二醇酯(PTT)的原料。业内普遍认为PTT纤维将逐步替代涤纶和锦纶成为21世纪大型纤维，具有广阔的应用前景。此外，生物柴油生产过程副产的甘油严重过剩，研究甘油的深加工技术具有重要的意义。因此，以甘油为原料制备1,3-丙二醇被广泛认为是一条具有重要应用前景的转化途径。

目前，甘油生产1,3-丙二醇主要方法有生物发酵法、环氧乙烷羰基化法、丙烯醛水合氢化法和一步氢解法等。环氧乙烷羰基化法和丙烯醛水合氢化法这两种工艺路线的原料都来自石油，其发展受到石油原料的限制。而一步氢解法具有原料适应性广、工艺流程短，氢耗低、环境污染少、毒性低等优点，具有重要的应用前景。

CN101407448A公开了一种甘油一步催化转化连续制备1,3-丙二醇的方法，以甘油为原料，其特征是在金属/固体酸双功能催化剂存在下，将甘油水溶液和氢气同时连续地通入固定床反应器，在温度为100～150℃，压力为2～8MPa下进行催化反应；其中，氢与甘油水溶液的体积比为600～1200，甘油水溶液的体积空速为0.15～1h^-1；从反应器出口收集反应产物并气液分离除气体氢，液相经蒸馏分离除去副产物，得1，3-丙二醇产品；所说金属/固体酸双功能催化剂为附着有铂的氧化锆/氧化钨复合氧化物，该催化剂中各金属元素的重量比为Pt∶W∶Zr＝1～5∶5～20∶69～55。

CN101723801A公开了一种甘油直接加氢制1,3-丙二醇的方法，反应体系由甘油、氢气、催化剂、两种或两种以上的溶剂组成，反应体系中，溶剂与甘油的重量比为0.2～9.8∶1；催化剂与甘油的重量比为0.2～2∶1，反应体系中的溶剂包含至少一种质子溶剂或同时包含非质子溶剂。

目前，甘油一步氢解法制备1,3-丙二醇普遍存在催化剂活性低、1,3-丙二醇选择性低、时空收率低和催化剂成本高等问题。因此，如何提高活性金属(如Pt、Ir等)的利用率、催化剂活性、选择性和稳定性一直以来都是甘油氢解催化剂开发的难点和方向。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的甘油氢解催化剂活性低、选择性和稳定性差的缺陷，提供一种甘油氢解方法。采用本发明提供的甘油氢解方法，可以提高1,3-丙二醇的选择性、催化剂的时空收率和催化剂稳定性。

为了实现上述目的，本发明提供一种甘油氢解方法，该方法包括：在催化甘油氢解条件下，将含有甘油的原料、含氢气和一氧化碳气体与催化剂接触，其中，含氢气和一氧化碳气体中，氢气的体积含量不低于80％，一氧化碳的体积含量不低于0.01％。

本发明的发明人在研究过程中发现，在甘油氢解反应过程中，通入含氢气和一氧化碳气体较单独通入氢气，可以获得更高的1,3-丙二醇的选择性、催化剂的时空收率。优选情况下，催化剂的载体为硅改性氧化铝，更优选地，该催化剂满足(Si/Al)_XPS/(Si/Al)_XRF＝2-20。采用该种优选的催化剂更有利于进一步提高1,3-丙二醇的选择性、催化剂的时空收率，且延长催化剂的使用寿命。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式