[发明专利]一种由玉米芯直接水热加氢制备化学品的方法

说明书

本发明公开了一种由玉米芯直接水热加氢制备化学品的方法，包括如下步骤：在反应器中加入玉米芯、水和催化剂，并在氢气氛围下进行加氢氢解反应获得化学品。本发明中方法工艺简单且绿色无污染，原料转化率高且产物选择性好，催化剂经过简单固液分离后可再生使用，具有实现的优势和实际应用价值。

技术领域

本发明涉及一种新材料及其制备方法，具体涉及一种由玉米芯直接水热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。

徐杰等人提出了一种玉米芯催化转化制取二元醇的方法(CN101704710A，2010)，玉米芯经过酸催化水解、催化加氢等过程制备出高产率的多元醇产品；牟兴东等人提出了原料预处理、酶水解糖化和催化加氢氢解技术相耦合工艺制备二元醇产品，其中丙二醇的收率可以达到29.8％，但此过程原料需要酸碱预处理，酶解糖化所需时间长且成本高，给实际操作带来一定不便(CN102286548A，2011)。以玉米芯为原料，非贵金属担载于硅藻土等上，制备多元醇(2011，CN102145290A)；陈洪章等人发明了一种植物秸秆液化制备多元醇的方法(CN101172932A，2008)，植物秸秆经蒸汽爆破后加入多元醇和硫酸在一定条件下反应得到生物基多元醇；上述工艺多采用液体酸对生物质进行水解预处理，对设备要求较高从而增加了装置成本，同时带来了一定的环境问题，酸体系的引入使生物质中大量杂质溶出，给后续分离和提纯带来困难。刘海超等人提出了一种纤维素生产山梨醇和甘露醇的方法，利用水热条件下水自身的原位质子酸水解纤维素，同时将水解中间产物进行耦合加氢以制备山梨醇和甘露醇，反应过程中无需酸碱，但二醇的选择性很低在15％以下(CN101058531A，2007)；中科院大连化物所研究人员利用非贵金属催化剂碳化钨应用于纤维素的催化转化，以活性炭担载碳化钨为催化剂在245℃下反应30min，乙二醇的收率为29％，在少量镍的促进下，乙二醇的收率高达61％(CN101648140A，2010)。这些方法多采用纯的纤维素为原料，所需纤维素多数从木质纤维素中提取，成本较高且价格昂贵。

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玉米芯直接水热加氢制备化学品的方法，以克服现有技术中生产方法操作繁复、成本较高、产率低的缺点。

为了实现上述目的或者其他目的，本发明是通过以下技术方案实现的。

本发明公开了一种由玉米芯直接水热加氢制备化学品的方法，包括如下步骤：

在反应器中加入玉米芯、水和催化剂，并在氢气氛围下进行加氢氢解反应获得化学品。

优选地，所述催化剂为镍基负载型催化剂。更优选地，所述镍基负载型催化剂是以Ni为活性组分，载体为ZnO、MgO、La₂O₃、CeO₂、ZrO₂中的一种或几种。

优选地，所述玉米芯的粒径大小为150-1500μm。

优选地，以所述催化剂的总质量为基准计，Ni的负载量为(10～60)wt％。

所述催化剂的用量为有效催化量。优选地，所述催化剂的质量与所述玉米芯的质量之比为(1.0～10)：10。

优选地，所述反应器为间歇式或连续式反应器。