[发明专利]乙醇醛氢化方法

说明书

本发明提供一种用于使工艺流中的乙醇醛发生选择性氢化的方法，所述工艺流包含存在于溶剂中的乙醇醛和一种或多种单糖，所述方法包含在不超过150℃的温度下、在氢化催化剂组合物存在下使所述工艺流与氢气接触不超过90分钟的滞留时间。

技术领域

本发明涉及乙醇醛选择性氢化方法。

背景技术

单乙二醇(MEG)和单丙二醇(MPG)是具有许多商业应用的有价值的材料，例如作为传热介质、防冻剂和聚合物(如聚对苯二甲酸乙二酯(PET))的前体。MEG和MPG典型地通过对应环氧烷的水解以工业规模制得，所述环氧烷为由化石燃料生产的乙烯和丙烯的氧化产物。

近年来，越来越多的努力集中于由可再生原料(如糖类材料)生产化学品，包括二醇。糖分向二醇的转化可视为是起始材料的原子高效使用，其中氧原子在期望产物中保持完整。

用于将糖转化为二醇的当前方法围绕如以下中所描述的逆向醇醛/氢化方法：《应用化学国际版(Angew.Chem.Int.Ed.)》2008,47,8510-8513。此技术的开发一直在进行中。

明显期望在这类方法中使MEG和MPG的产率最大化，并且提供可以商业上可行的方式执行的方法。MEG的市场通常比MPG的市场更有价值，因此对MEG特别有选择性的方法将为有利的。

用于商业规模工艺的优选方法将是使用连续流技术，其中将进料连续提供到反应器并且将产物连续地从其中除去。通过将进料的流速和产物的除去维持在相同水平下，反应器内含物保持在近乎恒定的体积下。用于由糖原料生产二醇的连续流方法已描述于US20110313212、CN102675045、CN102643165、WO2013015955和CN103731258中。

用于将糖转化为二醇的方法通常需要两种催化物质以便催化逆向醇醛和氢化反应。用于氢化反应的催化剂组合物往往为非均相的。然而，适合于逆向醇醛反应的催化剂组合物在反应混合物中通常为均相的。这类均相催化剂由于溶解度约束条件而固有地受限。

一般来说，已描述‘一锅’法。在这些方法中，进料与逆向醇醛和氢化催化剂两者同时接触。这增加方法的复杂度，以便确保维持催化剂与进料比率的恰当平衡。这类方法可导致高水平的杂质和不希望的产物。

众所周知，在糖到二醇的转化中可发生反应中间体(如乙醇醛)的热降解。这类降解降低期望产物的总产率并且增加所述期望产物的分离过程的复杂度。通常已经发现，在反应器中用高浓度的起始材料执行反应加重这种降解和副产物形成。

因此，典型地，糖到二醇的转化已经以连续流方法形式执行，借助高度返混，使用包含在溶剂中的低浓度糖的含糖原料。

还详细考虑在逆向醇醛和氢化反应之间的平衡。糖到二醇方法的典型副产物的为糖醇。这些包括来自葡萄糖的氢化产物的山梨糖醇；来自木糖的氢化产物的木糖醇；和C₄单糖的氢化产物的赤藻糖醇/苏糖醇。山梨糖醇和其它糖醇不是用于逆向醇醛反应以制得乙醇醛的合适起始材料，所述乙醇醛可还原为MEG。因此，这类糖醇的产生降低MEG的总产率。

出于此原因和其它原因，在本领域中已描述其中不以完全并行的方式执行糖到二醇方法的逆向醇醛和氢化部分的方法。

在CN102731258中，描述反应器，其中在高于液体反应剂液位的位置中悬置催化剂过滤篮。反应剂注入到催化剂篮中，其中它们与氢化催化剂组合物接触，并且然后行进通过在反应器容器底部中的搅拌浆液反应器，之后流出反应器底部。所述反应器容器配备有再循环回路，反应剂从其中再注入到催化剂篮中。