[发明专利]一种基于糠醇/甲醇催化转化合成生物质基功能单体的方法及催化剂应用

权利要求书

1.固体催化剂在合成呋喃乙烯类功能单体中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述呋喃乙烯类功能单体具体为分子结构中含有呋喃基团和碳碳双键的呋喃乙烯类化合物；

所述合成中的反应原料包括甲醇和糠醇类化合物；

所述糠醇类化合物包括糠醇和/或糠醇衍生物。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述呋喃乙烯类功能单体包括2-乙烯基呋喃、呋喃二乙烯、羟甲基呋喃乙烯和甲基呋喃乙烯中的一种或多种；

所述糠醇衍生物包括含有呋喃和醇羟基的糠醇衍生物；

所述合成的方法包括气相一步法；

所述功能单体包括生物质基功能单体。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述固体催化剂包括固体分子筛催化剂和/或改性固体分子筛催化剂；

所述固体分子筛催化剂包括NaY分子筛、β分子筛、ZSM-5分子筛、ZSM-35分子筛、ZSM-11分子筛、SAPO-34分子筛、SAPO-11分子筛、SAPO-18分子筛和SAPO-35分子筛中的一种或多种；

所述改性固体分子筛催化剂的改性剂包括含La、Ce、Pr、Nd、Th、Zn、Mn、Sn、Pb、Be、Cr、Ag、Cu、Zr、Fe、W、V、Mo、K和Na的可溶性化合物中的一种或多种；

所述改性固体分子筛催化剂的改性剂还包括氨水、正磷酸、次磷酸、焦磷酸、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、硫酸铵、过硫酸铵、亚硫酸、磺酸、磷钨酸、磷钼酸和硅钨酸中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述固体催化剂在使用前，进行焙烧；

所述改性固体分子筛催化剂在改性前，进行焙烧；

所述焙烧的温度为350～600℃；

所述焙烧的时间为2～7h；

所述糠醇衍生物包括5-羟甲基糠醇和/或5-甲基糠醇。

6.一种呋喃乙烯类功能单体的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将甲醇和糠醇类化合物混合后，在固体催化剂的作用和保护性气氛下，进行反应，得到呋喃乙烯类功能单体；

所述糠醇类化合物包括糠醇和/或糠醇衍生物；

所述固体催化剂包括固体分子筛催化剂和/或改性固体分子筛催化剂。

7.根据权利要求6所述的合成方法，其特征在于，所述甲醇为生物质基甲醇；

所述糠醇和/或糠醇衍生物为生物质基糠醇和/或糠醇衍生物；

所述固体分子筛催化剂包括NaY分子筛、β分子筛、ZSM-5分子筛、ZSM-35分子筛、ZSM-11分子筛、SAPO-34分子筛、SAPO-11分子筛、SAPO-18分子筛和SAPO-35分子筛中的一种或多种；

所述改性固体分子筛催化剂的改性剂包括含La、Ce、Pr、Nd、Th、Zn、Mn、Sn、Pb、Be、Cr、Ag、Cu、Zr、Fe、W、V、Mo、K和Na的可溶性化合物中的一种或多种；

所述改性固体分子筛催化剂的改性剂还包括氨水、正磷酸、次磷酸、焦磷酸、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、硫酸铵、过硫酸铵、亚硫酸、磺酸、磷钨酸、磷钼酸和硅钨酸中的一种或多种。

8.根据权利要求6所述的合成方法，其特征在于，所述反应的方式为在固定床反应器中进行连续反应；

所述反应的进料速率为0.02～0.8ml/min；

所述固定床反应器的固体催化剂的装填量为0.1～3.0g；

所述固定床反应器的载气流速为10～100ml/min；

所述固体催化剂的粒径为20～100目。

9.根据权利要求6所述的合成方法，其特征在于，所述反应的方法为气相法反应；

所述甲醇与所述糠醇糠醇类化合物的质量比为(1～20)：1；

所述反应的温度为300～600℃；

所述改性固体分子筛催化剂的改性过程为：

将焙烧后的固体分子筛催化剂置于改性剂中，干燥后得到改性固体分子筛催化剂。

10.根据权利要求9所述的合成方法，其特征在于，所述改性剂为可溶性化合物时，所述改性剂的浓度为0.02～0.45g/mL，所述置于的时间为8～16h；

所述改性剂为氨水、正磷酸、次磷酸、焦磷酸、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、硫酸铵、过硫酸铵、亚硫酸、磺酸、磷钨酸、磷钼酸和硅钨酸中的一种或多种时，所述改性剂的浓度为0.5～2.6mol/L，所述置于的时间为2～16h，所述置于的温度为10～90℃；

所述固体催化剂在使用前，进行焙烧；

所述焙烧的温度为350～600℃；

所述焙烧的时间为2～7h。