[发明专利]一种甘油加氢制1,3-丙二醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种甘油加氢制1，3-丙二醇的方法。

背景技术

1，3-丙二醇是生产聚对苯二甲酸丙二醇酯的重要原料。现有的1，3-丙二醇制备技术有丙烯醛水化加氢法、环氧乙烷羰基化加氢法以及微生物发酵法和甘油直接加氢法。

CN96198050.8公开了一种环氧乙烷羰基化加氢法制1，3-丙二醇的技术，将环氧乙烷与合成气在催化剂存在的条件下反应生成3-羟基丙醛，3-羟基丙醛与氢气在催化剂存在的条件下反应生成1，3-丙二醇。

CN93114516.3公开了一种甘油脱水经丙烯醛水化加氢法制1，3-丙二醇的技术，将甘油在催化剂存在的条件下脱水生成丙烯醛，丙烯醛经过水化反应生成3-羟基丙醛，3-羟基丙醛与氢气在催化剂存在的条件下反应生成1，3-丙二醇。

CN02100233.9公开了一种甲醛、乙醛缩合经3-羟基丙醛加氢法制1，3-丙二醇的技术，将甲醛、乙醛在碱性条件下缩合生成3-羟基丙醛，3-羟基丙醛与氢气在催化剂存在的条件下反应生成1，3-丙二醇。

上述技术工艺比较繁琐，反应条件苛刻，环境污染问题也较严重。

文献(现代化工，2002，22(7)：34)报道了以甘油为底物采用微生物发酵法合成1，3-丙二醇的技术。由于产品是浓度很低的水溶液，生产效率较低。

文献(Catalysis Communication9(2008)1360-1363)报道了一种甘油加氢直接制1，3-丙二醇的方法，以1，3-二甲基-2-咪唑啉酮为溶剂，通过使1，3-丙二醇和氢气与特定的催化剂接触并脱除一个羟基得到1，3-丙二醇，但副产物1，2-丙二醇较多，而目标产物1，3-丙二醇选择性较低，使过程的经济性较低。

文献(Applied Catalysis A：General433-434(2012)128-134)报道了一种甘油加氢直接制1，3-丙二醇的方法，采用间歇釜式反应器，Ir-ReOx／SiO₂为催化剂，但由于催化剂的制备方法的问题，制得的Ir-ReOx／SiO₂催化剂本身活性很低，反应体系中需要添加H₂SO₄或HZSM-5酸性分子筛为共催化剂才能获得较好的结果；并且催化剂在使用前需经过单独的还原处理，然后才能添加H₂SO₄或HZSM-5酸性分子筛为共催化剂进行使用。H₂SO₄会带来设备腐蚀和环保问题，并且上述技术操作繁琐。

甘油加氢直接制1，3-丙二醇的过程工艺简单，原料廉价易得，极具发展前景。为了使甘油加氢直接制1，3-丙二醇的过程能够满足工业生产对生产成本的要求，必须在现有技术基础上进一步改进，使过程的经济性得到提高。

综上，现有的1，3-丙二醇制备技术有丙烯醛水合加氢法、环氧乙烷羰基化加氢法以及微生物发酵法和甘油直接加氢法。丙烯醛水合加氢法和环氧乙烷羰基化加氢法属于间接加氢法，工艺比较繁琐；微生物发酵法由于产品是浓度很低的水溶液，效率较低；甘油直接加氢法是最近几年才得到发展的1，3-丙二醇制备新方法，该方法可以通过使1，3-丙二醇在特定的催化剂上加氢脱除一个羟基得到1，3-丙二醇或1，2-丙二醇，极具发展前景。但根据公开报道的研究结果，现有的甘油直接加氢制1，3-丙二醇技术仍存在一定问题，不能满足工业生产的要求。

发明内容

根据本发明提供一种甘油加氢制1，3-丙二醇的方法，将连续流动的含有甘油的液相原料在氢气气氛及一定反应条件下与装填于反应器之中的新型催化剂接触进行反应，其中至少一部分甘油转化为1，3-丙二醇。

为此，本发明提供一种甘油加氢制1，3-丙二醇的方法，其特征在于，将连续流动的含有甘油的液相原料在H₂气氛下与装填于反应器中的催化剂接触进行反应，其中所述催化剂以SiO₂或HZSM-5分子筛为载体，以Re和Ir为主活性组分并且所述主活性组分Re和Ir通过浸渍法同时或者按先负载Re再负载Ir的顺序负载于所述载体上。

在一个优选实施方案中，所述催化剂还含有选自Al、Zn、P、Mg、Zr和W中的一种或几种的助剂组分，并且在负载所述主活性组分之前，所述助剂组分通过浸渍法负载于所述载体上。

在一个优选实施方案中，基于所述催化剂的总重量，所述催化剂中各组分的含量为：Re的含量为0.2％～5.0％，Ir的含量为0.2％～5.0％，所述助剂组分的含量为0％～0.05％，其余为所述载体。