一种制备四氢呋喃二甲醇二烷基醚的方法技术

本申请公开了一种由5

【技术实现步骤摘要】
一种制备四氢呋喃二甲醇二烷基醚的方法


[0001]本申请涉及一种制备四氢呋喃二甲醇二烷基醚的方法，属于有机化合物合成领域。

技术介绍

[0002]四氢呋喃二甲醇二烷基醚具有高的辛烷值、燃油混合性等特点，被认为是一种潜在的生物燃料添加剂。特别地，相比于呋喃二甲醇二烷基醚，四氢呋喃二甲醇二烷基醚由于呋喃环被选择性加氢，故具有更稳定的化学性质。然而，至今尚鲜有四氢呋喃二甲醇二烷基醚的合成报道。5
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羟甲基糠醛是一种重要的生物基平台化合物，可通过加氢、氧化、醚化等反应制备多种高附加值化学品。随着生产工艺成熟，目前5
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羟甲基糠醛已实现规模化生产。若能以5
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羟甲基糠醛为原料，在固定床连续流反应器上一步加氢
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醚化制备四氢呋喃二甲醇二烷基醚，可以有效避免中间产物四氢呋喃二甲醇的分离和提纯，从而极大地简化操作、降低生产成本。对于一步加氢
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醚化反应，不仅需要催化剂兼具加氢和酸催化性能，还需要避免加氢活性位和酸性位的竞争以获得高的目标产物收率。因此，开发基于固定床反应器的5
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羟甲基糠醛一步制备OBMF的催化方法具有重要意义。

技术实现思路

[0003]本申请通过在固定床连续流反应器上，联合使用加氢催化剂和酸催化剂，以含有5
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羟甲基糠醛的醇溶液为原料，在一定压力的氢气气氛和反应温度下，经加氢、醚化反应后直接制得四氢呋喃二甲醇二烷基醚。该方法且具有操作简单、生产成本低、环境友好等优点。/>[0004]根据本申请的一个方面，提供了一种由5
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羟甲基糠醛一步制备四氢呋喃二甲醇二烷基醚的方法，包括：将含有5
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羟甲基糠醛的原料通入反应区，先与含有催化剂I的催化剂床层在含氢气氛下接触，再与含有催化剂II的催化剂床层接触，即可制备得到2，5
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四氢呋喃二甲醇二烷基醚；其中，所述催化剂I选自5
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羟甲基糠醛制备2，5
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四氢呋喃二甲醇催化剂中的至少一种；所述催化剂II选自2，5
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四氢呋喃二甲醇制备2，5
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四氢呋喃二甲醇二烷基醚催化剂中的至少一种。
[0005]可选地，在所述原料中，还包括溶剂；所述溶剂选自醇类化合物。
[0006]优选地，所述醇类化合物选自甲醇、乙醇、异丙醇中的至少一种。
[0007]可选地，在所述5
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羟甲基糠醛的原料中，所述5
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羟甲基糠醛的浓度为1～10g/L。
[0008]可选地，所述5
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羟甲基糠醛的浓度上限选自2g/L、3g/L、4g/L、5g/L、6g/L、7g/L、8g/L、9g/L或10g/L；下限选自1g/L、2g/L、3g/L、4g/L、5g/L、6g/L、7g/L、8g/L或9g/L。
[0009]可选地，所述催化剂I包括活性组分和载体，所述活性组分负载在所述载体上；其中，所述活性组分包括金属元素；所述金属元素选自Pd、Pt、Ni中的至少一种；所述载体选自活性炭、氧化铝、氧化硅中的至少一种。
[0010]可选地，在所述催化剂I中，所述活性组分的质量含量为1～5wt％。
[0011]可选地，所述活性组分的质量含量上限选自2wt％、3wt％、4wt％或5wt％；下限选自1wt％、2wt％、3wt％或4wt％。
[0012]可选地，所述催化剂I的制备方法包括：将含有载体和金属前驱体原料混合，浸渍、干燥焙烧，获得所述催化剂I。
[0013]可选地，所述浸渍的时间为48h；所述干燥的条件为：干燥温度为80℃，干燥时间为2h；所述焙烧的条件为：焙烧温度为500℃，焙烧时间为7h；获得所述催化剂I。
[0014]可选地，将载体置于含有金属前驱体的水溶液中，浸渍48h后转移至80℃烘箱中干燥2h，然后在500℃马弗炉中焙烧7h，获得所述催化剂I。
[0015]可选地，所述催化剂II选自酸性催化剂；所述酸性催化剂为多级孔硅铝分子筛；所述多级孔硅铝分子筛具有微孔和介孔。
[0016]优选地，所述多级孔硅铝分子筛的硅铝原子摩尔比为：Si/Al＝100～300。
[0017]可选地，所述多级孔硅铝分子筛通过干凝胶水热转化法制备。
[0018]具体地，所述干凝胶水热转化法包括：将异丙醇铝、四丙基氢氧化铵依次加入至乙醇溶液中，待搅拌成澄清溶液后，依次加入正硅酸四乙酯、十八烷基三甲氧基硅烷、聚丙二醇，剧烈搅拌至凝胶转态；将凝胶置于通风橱5d，获得干凝胶，然后将干凝胶放入含有少量水的聚四氟乙烯内衬中，其中水与干凝胶不直接接触；将晶化釜置于烘箱中晶化，所获固体样品经过滤、洗涤、干燥，焙烧，即获得所述多级孔分子筛。
[0019]可选地，所述晶化的条件为：晶化温度为180℃，晶化时间为90h；所述干燥的条件为：干燥温度为100℃，干燥时间为12h；所述焙烧的条件为：焙烧温度为550℃，焙烧时间为7h。
[0020]可选地，所述反应区包括一个固定床反应器；所述固定床反应器包括位于上层含有催化剂I的催化剂床层和位于下层含有催化剂II的催化剂床层；所述含有5
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羟甲基糠醛的原料从所述反应区上部通入，先与含有催化剂I的催化剂床层接触，再与含有催化剂II的催化剂床层接触，制备得到2，5
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四氢呋喃二甲醇二烷基醚。
[0021]可选地，所述催化剂I与所述催化剂II的质量比为0.5～2。
[0022]可选地，所述催化剂I与所述催化剂II的质量比上限选自0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8或2；下限选自0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.2、1.4、1.6或1.8。
[0023]可选地，反应的条件为：反应温度为100～180℃，反应压力为2～8Mpa，质量空速为0.02～0.5h
‑1。
[0024]可选地，所述反应温度上限选自105℃、110℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃或180℃；下限选自100℃、105℃、110℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃、170℃或175℃。
[0025]可选地，所述反应压力上限选自3Mpa、4Mpa、5Mpa、6Mpa、7Mpa或8Mpa；下限选自2Mpa、3Mpa、4Mpa、5Mpa、6Mpa或7Mpa。
[0026]可选地，在所述反应之前，对所述催化剂I进行还原；所述还原是在氢气气氛下进行，流速为20mL/min；还原压力为0.2Mpa，还原温度为350℃，还原时间为5h。
[0027]可选地，对所述加氢催化剂进行还原后，待温度降至所述反应温度后，将含有5
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羟甲基糠醛的醇溶液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备2，5
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四氢呋喃二甲醇二烷基醚的方法，其特征在于，包括：将含有5
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羟甲基糠醛的原料通入反应区，先与含有催化剂I的催化剂床层在含氢气氛下接触，再与含有催化剂II的催化剂床层接触，即可制备得到2，5
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四氢呋喃二甲醇二烷基醚；其中，所述催化剂I选自5
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羟甲基糠醛制备2，5
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四氢呋喃二甲醇催化剂中的至少一种；所述催化剂II选自2，5
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四氢呋喃二甲醇制备2，5
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四氢呋喃二甲醇二烷基醚催化剂中的至少一种。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述原料中，还包括溶剂；所述溶剂选自醇类化合物；优选地，所述醇类化合物选自甲醇、乙醇、异丙醇中的至少一种。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述含有5
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羟甲基糠醛的原料中，所述5
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羟甲基糠醛的浓度为1～10g/L。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化剂I包括活性组分和载体，所述活性组分负载在所述载体上；其中，所述活性组分包括金属元素；所述金属元素选...

【专利技术属性】
技术研发人员：张维，金海涛，陈晨，胡云函，何凤林，尚明路，
申请(专利权)人：浙江糖能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：