[发明专利]木质纤维素一锅法液化加氢制备高品质生物基多元醇的方法

权利要求书

1.一种木质纤维素一锅法液化加氢制备高品质生物基多元醇的方法，其特征在于，木质纤维素液化偶联羰基化合物加氢制备生物基多元醇，包括以下步骤：先采用杂多酸催化剂将木质纤维素经多元醇液化降解为富含活性羟基的液化产物，然后直接加入金属/固体酸催化剂，实现木质纤维素多元醇液化产物加氢提质；最后采用水/1,4-二氧六环的混合溶液进行稀释，回收催化剂，洗涤液化残渣，减压蒸馏获得高品质生物基多元醇；所述的金属/固体酸催化剂为酸改性粘土矿物与HZSM-5分子筛通过溶剂热法合成的HCM-HZSM-5复合材料负载Ni基催化剂，其表达式为xNi-yM₁-zM₂/HCM-HZ5，x、y、z分别为Ni、M₁和M₂在催化剂中所占的质量分数，分别为10～20％、5～10％和1～5％，M₁选自Cu、Fe、Co、Zn或Mo中的一种，M₂选自Pt、Pd、Rh或Ru中的一种，催化剂具体制备步骤为：首先将10～20份粘土矿物、1～10份无机酸和30～100份水混合均匀，于60～90℃恒温搅拌3～24h后，过滤、洗涤、烘干、研磨，过200目筛，制得酸改性粘土矿物；然后将5～10份酸改性粘土矿物、1～5份HZSM-5分子筛加入25～100份有机溶剂中混合均匀后，转入聚四氟乙烯内衬不锈钢水热反应釜中于100～200℃反应10～24h，过滤、洗涤、烘干、在350～450℃煅烧3～5h、研磨，过200目筛，制得HCM-HZSM-5复合材料；最后将HCM-HZSM-5复合材料按一定比例加入由金属Ni与过渡金属M₁和贵金属M₂的前驱体盐构成的混合水溶液中，室温下等体积浸渍10～24h，然后烘干、350～500℃空气中煅烧3～5h、400～500℃氢气还原2～4h获得HCM-HZSM-5复合材料负载Ni基催化剂。

2.根据权利要求1所述木质纤维素一锅法液化加氢制备高品质生物基多元醇的方法，其特征在于，所述的粘土矿物选自凹凸棒石、海泡石、高岭石、蒙脱石中的一种或两种的混合，所述的无机酸选自盐酸、硫酸、磷酸中的一种或两种的混合。

3.根据权利要求1或2所述木质纤维素一锅法液化加氢制备高品质生物基多元醇的方法，其特征在于，所述的HZSM-5分子筛的Si/Al比为20～140，有机溶剂选自甲醇、乙醇、聚乙二醇400中的一种或两种的混合。

4.根据权利要求1或2所述木质纤维素一锅法液化加氢制备高品质生物基多元醇的方法，其特征在于，所述前驱体盐为硝酸盐或醋酸盐或氯化物或草酸盐或柠檬酸盐中的一种。

5.根据权利要求1或2所述木质纤维素一锅法液化加氢制备高品质生物基多元醇的方法，其特征在于，木质纤维素液化偶联羰基化合物加氢制备生物基多元醇，具体包括以下步骤：将5～10份木质纤维素粉末、50～150份多元醇和1.5～5份杂多酸催化剂装入反应釜中搅拌均匀，升温至160～200℃反应120～240min，然后降温至100℃，向反应釜中加入1～3.5份制得的HCM-HZSM-5复合材料负载Ni基催化剂，并充入1～3MPa氢气，重新升温至120～180℃反应60～200min后，降温至50℃左右，向反应釜中加入体积比为1：4的水/1,4-二氧六环混合溶液进行稀释，磁性分离回收HCM-HZSM-5复合材料负载Ni基催化剂，洗涤液化残渣，所得液化产物经80℃减压蒸馏回收水/1,4-二氧六环混合溶剂后获得高品质生物基多元醇。

6.根据权利要求5所述木质纤维素一锅法液化加氢制备高品质生物基多元醇的方法，其特征在于，所述的木质纤维素选自麦秸、甘蔗渣、水稻秸秆、稻壳、玉米芯、玉米秸秆、桉木、松木、枞木、樟木、桦木、榉木、杨木中的一种，所述的多元醇选自乙二醇、聚乙二醇400、二甘醇、丙三醇中的一种或两种的混合，所述的杂多酸选自磷钨酸、硅钨酸、磷钼酸、硅钼酸中的一种，并经过120～150℃热处理3～5h。