[发明专利]一种木质素油制备烷基苯酚和烷基二酚的方法在审
| 申请号： | 201910072856.2 | 申请日： | 2019-01-25 |
| 公开（公告）号： | CN109942378A | 公开（公告）日： | 2019-06-28 |
| 发明（设计）人： | 王艳芹;董琳;刘晓晖 | 申请（专利权）人： | 华东理工大学 |
| 主分类号： | C07C37/54 | 分类号： | C07C37/54;C07C39/06;C07C39/08;C07C37/52;C07C39/04;B01J27/195;B01J23/68;B01J23/89;B01J23/20;B01J27/24 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 200237 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 烷基 木质 烷基苯酚 二酚 木质素 制备 间歇式反应釜 酚类化合物 金属催化剂 木质纤维素 选择性加氢 材料负载 催化裂化 酚类产品 副产物 流化床 化工产品 脱氧 苯酚 解聚 烯烃 铌基 能耗 应用 | ||
本发明涉及一种木质素油制备烷基苯酚和烷基二酚的方法。该方法以木质素油为原料，在铌基材料负载的金属催化剂的作用下，在间歇式反应釜、固定床、流化床等设备中选择性加氢脱氧得到以烷基苯酚和烷基二酚为主的酚类产品。木质素油是以各种方法分离得到的木质素和含有木质素成分的木质纤维素为原料，通过解聚方法得到的。原料来源广泛，成本低廉。同时，产品单一，副产物少，分离简单，减少了分离的能耗。此外，酚类化合物是重要的化工产品，进一步催化裂化可以得到苯酚和烯烃，具有广泛的应用前景。
技术领域
本发明提供一种木质素油制备烷基苯酚和烷基二酚的方法，以木质素油为原料，在铌基材料负载的金属催化剂的作用下，选择性加氢脱氧得到以烷基苯酚和烷基二酚为主的酚类产品。属于利用木质素合成化学品的研究领域。
背景技术
当前能源短缺与环境污染问题日益突出，开发可以替代化石能源的可再生资源迫在眉睫。生物质来源广泛，价廉，以生物质为原料制备燃料和精细化学品的新技术受到全世界科学家的重视。木质素作为生物质的主要组成部分，是木质纤维素类生物质水解发酵制备乙醇工业和纸浆造纸工业的主要副产物。由于木质素高度无规则的聚合结构以及其稳定的结构，很难得充分利用，大部分木质素作为工业残渣直接燃烧，变成了环境污染物，给环境带来了很大压力。因此，木质素高效地转化为液体燃料或化学品对提高生物质碳资源的利用率有着重要意义。
木质素是一种具有三维结构的芳香族高分子聚合物，由多个苯丙结构单元（包括对羟苯基丙烷、愈创木基丙烷、丁香基丙烷等）组成，理论上，可以将木质素定向解聚或催化液化为酚类化合物进行利用。由于木质素解聚出来的酚类化合物种类繁多，采用传统的分离方法，很难将其中的一种或几种产物进行提纯。将木质素基酚类化合物（丙基苯酚、愈创木酚、丁香酚等）进一步转化成高附加值且易分离的化学品具有重要意义。在进一步转化中，传统的加氢裂化方法，不仅反应条件苛刻，耗氢量大，而且会造成木质素中含氧官能团的消失，导致产物的附加值降低且产物的质量收率降低。因此，将木质素制备出单一的含氧化合物成为了很大的挑战。苯酚作为重要的有机化工原料，可以用来制备酚醛树脂、己内酰胺、双酚A等化工产品及中间体，在合成橡胶、医药、燃料、涂料和炼油等工业中有着重要用途。此外，苯酚还可用作溶剂、生物试剂和消毒剂，具有广泛的应用前景。将木质素制备成高价值的苯酚，不仅可以减少环境污染，而且具有很大的经济性。
目前研究较多的是木质素油提取，丙基苯酚脱丙基反应生产苯酚也有研究，而木质素油脱氧加氢到苯基苯酚类混合物这一过程虽然有研究，但是收率不高。 中国专利（CN106753549A）采用了Pd或Pt/Nb2O5-SiO2为催化剂，将木质素先解聚成轻质酚类化合物，然后再加氢脱氧制备烃类化合物，但产物中以环烷烃、烷基环烷烃为主，造成了苯环的环加氢和含氧官能团的消失，其产物附加值不高。中国专利（CN 104744204A）采用双活性组分催化剂，以水为溶剂，在180~350ºC于氢气气氛催化木质素加氢脱氧得到C6-C9的芳香烃，但产物中依然不能保留含氧官能团，导致产物的质量收率减少且产物附加值降低。中国专利（CN107903144A）采用金属负载型Nb2O5催化剂，在氢气压力2~4MPa，温度100~250℃条件下对木质素基酚类化合物加氢脱氧，得到以环烷烃为主要成分的碳氢化合物以及少量的芳烃。以上方法虽然可以将木质素解聚、加氢得到芳烃和环烷烃，但失去了含氧官能团，产品附加值低，且产物质量收率降低。
本发明所述催化体系实现了从木质素油出发制备高附加值的烷基苯酚和烷基二酚，收率高；经进一步催化裂化可以得到苯酚和烯烃，附加值高。本发明的木质素油原料来源广泛，不需要进行预处理，且反应条件相对温和，具有广泛的应用前景。
发明内容
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