一种2，5-四氢呋喃二甲醇的制备方法技术

本申请提供了一种2,5

【技术实现步骤摘要】
一种2，5
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四氢呋喃二甲醇的制备方法


[0001]本申请涉及一种利用5
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羟甲基糠醛为原料，一步法制备2,5
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四氢呋喃二甲醇的方法，属于化工领域。

技术介绍

[0002]2,5
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四氢呋喃二甲醇是一种清洁的生物基材料。作为一种新型的生物基呋喃单体，2,5
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四氢呋喃二甲醇本身所具有的呋喃环相比苯环更清洁，对环境污染较小；2,5
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四氢呋喃二甲醇在合成可降解塑料，特别是聚酯领域具有巨大的潜力。其结构中的呋喃环相比乙二醇刚性更强，因此由2,5
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四氢呋喃二甲醇出发，制备的新型聚合材料有望比传统的PET聚酯具备更多新的功能，值得开发和利用。
[0003]传统制备2,5
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四氢呋喃二甲醇的主要方法是微生物发酵法，该传统方法反应过程复杂且不可控制，产率和生产效率都相对较低，在工业上并未大规模应用。同时，利用生物发酵法生产过程中，会产生较大量的废液和废料，原料利用率较低，可再生难度较大。
[0004]近年来，由于生物质能源的全球储藏量大、开采便易、绿色清洁、可持续性等特点，人们逐渐加大了对生物质能源，特别是生物质平台化合物的开发和利用力度。由生物质材料出发合成2,5
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四氢呋喃二甲醇的研究层出不穷。例如，浙江糖能科技有限公司开发出的第一代2,5
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四氢呋喃二甲醇合成技术，利用2,5
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呋喃二甲醇为原料实现了百吨级的示范生产。生产过程所利用的2,5
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呋喃二甲醇来源于生物基平台化合物5
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羟甲基糠醛，而5
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羟甲基糠醛主要来源于自然界中的多糖和单糖。使用此方法碳循环更加平衡，同时使用过程中不产生对环境有害的废水和废气，是一种极具潜力的规模化生产2,5
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四氢呋喃二甲醇的方法。
[0005]基于此，本申请提供了一种采用5
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羟甲基糠醛作为反应原料，一步法加氢制备2,5
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四氢呋喃二甲醇的方法，极大提升生产效率的同时节约了大量生产成本。采用该方法制备出的2,5
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四氢呋喃二甲醇产率、收率、纯度都较高，适合大规模工业化生产，是一种开拓性的新方法。

技术实现思路

[0006]根据本申请的一个方面，提供了一种5
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羟甲基糠醛(HMF)加氢还原，一步法制备2,5
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四氢呋喃二甲醇(THFDM)的方法，该方法生产效率高，催化剂活性强，产物选择性高，产品稳定性好。
[0007]根据本申请的一个方面，提供了一种2,5
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四氢呋喃二甲醇的制备方法，所述方法包括：
[0008]将含有5
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羟甲基糠醛原料的溶液与催化剂混合，在含有氢气的气氛中反应，得到2,5
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四氢呋喃二甲醇；
[0009]所述5
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羟甲基糠醛原料的纯度为90％～99％；
[0010]所述催化剂包括载体和活性组分；
[0011]其中，所述活性组分负载在所述载体上；
[0012]所述活性组分包括贵金属元素；
[0013]所述载体包括碳材料。
[0014]可选地，所述贵金属元素包括铂、钯、钌中的至少一种；
[0015]所述载体选自活性炭、炭黑的至少一种。
[0016]可选地，所述碳材料为活性炭；所述活性炭的孔径为0.1～10nm。
[0017]可选地，所述孔径的上限为0.5nm、1nm、1.5nm、2nm、2.5nm、3nm、3.5nm、4nm、4.5nm、5nm、5.5nm、6nm、6.5nm、7nm、7.5nm、8nm、8.5nm、9nm、9.5nm、10nm；所述孔径的下限为0.1nm、0.5nm、1nm、1.5nm、2nm、2.5nm、3nm、3.5nm、4nm、4.5nm、5nm、5.5nm、6nm、6.5nm、7nm、7.5nm、8nm、8.5nm、9nm、9.5nm。
[0018]可选地，所述活性组分在所述催化剂中的质量含量为1～10wt％；
[0019]所述活性组分以贵金属元素的质量计。
[0020]可选地，所述活性组分在所述催化剂中的质量含量为1wt％、3wt％、5wt％、8wt％、10wt％中的任意一个值或任意两个值之间形成的范围值。
[0021]可选地，所述活性组分的存在形式选自贵金属元素单质、贵金属元素氧化物的至少一种。
[0022]可选地，所述活性组分的粒径为0.5～5nm。
[0023]可选地，所述粒径的上限为0.5nm、1nm、1.5nm、2nm、2.5nm、3nm、3.5nm、4nm、4.5nm、5nm；所述孔径的下限为0.5nm、1nm、1.5nm、2nm、2.5nm、3nm、3.5nm、4nm、4.5nm。
[0024]可选地，所述贵金属元素以纳米粒子的形式负载于碳材料上。
[0025]具体地，所述催化剂为贵金属纳米颗粒负载在碳材料表面的贵金属/碳材料负载型催化剂。
[0026]可选地，所述催化剂选自Pt/C、Pd/C、Ru/C中的至少一种。
[0027]所述贵金属催化剂中贵金属负载含量为1～10wt％。
[0028]可选地，所述催化剂为干基或湿基。
[0029]具体地，干基是指经过110℃烘干得到的含水率较低的催化剂(含水率≤5％)；湿基是指有一定含水率的催化剂(例如，含水率70％左右)。
[0030]可选地，所述5
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羟甲基糠醛原料和催化剂的质量比为4～8:0.01～1。
[0031]其中，5
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羟甲基糠醛原料质量＝实际称取质量，催化剂质量＝实际称取质量。
[0032]可选地，所述5
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羟甲基糠醛原料和催化剂的质量比为6：0.01～1。
[0033]可选地，所述5
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羟甲基糠醛原料和催化剂的质量比为6：001、6：003、6：005、6：01、6：02、6：04、6：05、6：1中的任意一个值或任意两个值之间形成的范围值。
[0034]可选地，在所述反应中，反应温度为90～200℃；反应压力为0.5～10MPa；反应时间为2～12h。
[0035]优选地，所述反应温度为150℃～170℃；所述反应压力为0.5Mpa～8Mpa；所述反应时间为4～10h。
[0036]可选地，所述反应温度选自90℃、100℃、120℃、150℃、107℃、180℃、200℃中的任意一个值或任意两个值之间形成的范围值。
[0037]可选地，所述反应压力选自0.5Mpa、1Mpa、2.5Mpa、3Mpa、4.5Mpa、5Mpa、6.5Mpa、
7Mpa、8Mpa中的任意一个值或任意两个值之间形成的范围值。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种2，5
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四氢呋喃二甲醇的制备方法，其特征在于，所述方法包括：将含有5
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羟甲基糠醛原料的溶液与催化剂混合，在含有氢气的气氛中反应，得到所述2,5
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四氢呋喃二甲醇；所述5
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羟甲基糠醛原料的纯度为90～99％；所述催化剂包括载体和活性组分；其中，所述活性组分负载于所述载体上；所述活性组分包括贵金属元素；所述载体包括碳材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述贵金属元素包括铂、钯、钌中的至少一种；所述载体选自活性炭、炭黑的至少一种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述活性组分在所述催化剂中的质量含量为1～10wt％；所述活性组分以贵金属元素的质量计。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述活性组分的存在形式选自贵金属元素单质、贵金属元素氧化物的至少一种。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂选自Pt/C、Pd/C、Ru/C中的至少一种。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：金海涛，张维，沈皇平，陈晨，张立军，易康，
申请(专利权)人：浙江糖能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：