[发明专利]一种甘油加氢制1，2-丙二醇的方法

说明书

技术领域

本发明为一种含氧化合物加氢反应的方法，具体地说，是一种甘油加氢制1，2-丙二醇的方法。

背景技术

生物柴油的大规模生产导致副产甘油过剩。利用此类甘油资源，通过催化氢解生产高附加值的1，2-丙二醇，是支持生物柴油产业发展的重要研究方向。

CN200610105255.X公开了一种甘油加氢制备1，2-丙二醇的方法，采用CuO-SiO₂催化剂，其中含30~65质量%的CuO，该催化剂在使用前需还原，用于甘油加氢，在配制高浓度甘油溶液的情况下甘油转化率较低。

USP5214219公开了一种甘油加氢制备1，2-丙二醇和乙二醇的工艺，该工艺采用CuO、ZnO和Al₂O₃为催化剂，反应压力5~20MPa，甘油转化率为93.2%时，1，2-丙二醇的最高选择性达94%，但此结果是在15MPa的压力下获得的。

CN200710020031.3公开了一种甘油催化加氢连续制备1，2-丙二醇的方法，该方法使用含有铜和锌和锰/或铝的催化剂，在温度200~250℃、压力2.5~5.0MPa下进行甘油催化加氢反应，1，2-丙二醇选择性可达95质量%，但转化率低于95%。

CN200810034426.3公开了一种Cu-Zr-A催化剂，其中的A选自钛、钨或钼，在温度220℃、压力6.0MPa、空速0.5h^-1的条件下，甘油转化率可达99％，1，2-丙二醇选择性为95％，但其采用的金属较贵，并且H₂/甘油摩尔比较高，为50。

CN101816936公开了一种Cu-A-Al催化剂，其中A为Ni、Zn、Sn、Co、Fe、Mn、Ti、W中的一种或几种，但该催化剂的甘油转化率和1，2-丙二醇的选择性都不高。

CN102040477A公开了一种甘油加氢制备1，2-丙二醇的方法，使用铜锌铝碳多组分复合催化剂，该催化剂的甘油转化率能达到90%以上，但丙二醇选择性低于90%。

发明内容

本发明的目的是提供一种甘油加氢制备1，2-丙二醇的方法，该法采用氧化铝负载的铜-锌-硼催化剂，可在温和的反应条件下，提高甘油转化率，并获得较高的1，2-丙二醇选择性。

本发明提供的甘油加氢制1，2-丙二醇的方法，包括将甘油在160~280℃、1.0~8.0MPa、氢气/甘油摩尔比为1~12的条件下与加氢催化剂接触进行加氢反应，所述的加氢催化剂包括氧化铝载体和以干基载体为基准计算的含量如下的活性组分：

氧化硼1~25质量%，

氧化锌2~30质量%

铜2~16质量%。

本发明方法采用铜-锌-硼催化剂使甘油加氢制备1，2-丙二醇，可在较为温和的反应条件下获得较高的甘油转化率和1，2-丙二醇选择性。

具体实施方式

本发明方法使用的铜-锌-硼催化剂是在氧化铝载体上负载氧化硼、氧化锌和铜，较之现有的铜-锌催化剂，具有较高的甘油转化率和1，2-丙二醇选择性，并且反应温度和压力均较低，说明本发明催化剂具有较高的反应活性。

本发明所述的加氢催化剂的活性组分含量以载体为基准计算，优选的活性组分含量为：氧化硼3~20质量%、更优选4～15质量％，氧化锌6~20质量%，铜4~12质量%。

所述的加氢催化剂中所含铜与锌的摩尔比优选1：1.5。

所述的氧化铝载体优选γ-氧化铝，其比表面积为180~400m²/g、优选240~350m²/g，孔体积为0.2~0.8cm³/g、优选0.3~0.6cm³/g。

本发明催化剂采用浸渍法引入活性组分，可采用共浸渍法同时引入活性组分，优选分步引入活性组分。分步引入活性组分时，优选在最后一步引入铜。优选的制备方法有以下两种。

本发明催化剂一种优选的制备方法包括将氧化铝载体用含硼化合物和含锌化合物的水溶液浸渍，浸渍后固体经干燥、焙烧后，再用含铜化合物的水溶液浸渍，干燥、焙烧后用氢气还原。

本发明催化剂另一种优选的制备方法包括将氧化铝载体用含硼化合物的水溶液浸渍，经干燥、焙烧后再用含锌化合物的水溶液浸渍，干燥、焙烧，然后用含铜化合物的水溶液浸渍，干燥、焙烧后用氢气还原。

上述方法中，所述的含硼化合物优选硼酸。所述的含锌化合物优选硝酸锌、乙酸锌或硫酸锌。所述的含铜化合物优选硝酸铜、硫酸铜或乙酸铜。