一种生物基丁二酸的生产方法技术

技术编号：40147640 阅读：6 留言：0更新日期：2024-01-24 00:36

本发明专利技术涉及基础有机化工原料制备技术领域，特别涉及一种生物基丁二酸的生产方法。该方法步骤如下：在负载型金属催化剂的存在下，使C4羟基二酸在水溶液中与氢气进行反应，反应的氢气分压为0.2～4MPa，反应温度为90℃～150℃，反应时间为1～20h，得到所述丁二酸；上述负载型金属催化剂中所述金属包括Pd、Pt、Ru、Ni、Cu中至少一种，所述负载型金属催化剂的载体为氧化钛。本发明专利技术实现了反应过程生产成本低，反应条件温和，绿色环保，产品收率高。

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【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及基础有机化工原料制备，特别涉及一种生物基丁二酸的生产方法。

技术介绍

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技术介绍
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1、丁二酸，又称琥珀酸，广泛应用于食品、医药、农业等领域。丁二酸是生产聚丁二酸丁二醇酯(pbs)、聚对苯二甲酸丁二酸丁二醇酯(pbst)等可降解塑料的关键配套原料。此外，作为一种重要的有机化工原料，可进一步转化为重要的化学品，如1,4-丁二醇、丁内酯、四氢呋喃、丁二酰亚胺、n-甲基吡咯烷酮及其衍生物等。

2、工业上，石油基丁二酸主要由顺丁烯二酸酐加氢而来，具体路线为：丁烷或者苯经催化氧化生成顺酐，后者在ni基催化剂上催化加氢生成丁二酸。生物基丁二酸也可通过生物发酵法合成。目前发酵法逐渐成熟，以淀粉、葡萄糖、纤维素等为原料，由大肠杆菌、产琥珀酸放线杆菌、产琥珀酸厌氧螺菌等菌种进行发酵生产丁二酸。但是也存在一些不足之处，如选择性较低、成本较高以及产物分离困难等。d-酒石酸、l-酒石酸、d,l-酒石酸、meso-酒石酸、d-苹果酸、l-苹果酸、d,l-苹果酸等c4羟基二酸可由微生物发酵生产，利用其生产更高附加值的丁二酸，不仅具有理论意义，而且具有应用价值。

3、目前，只有少量专利对c4羟基二酸生产丁二酸进行了报道。cn112574024a报道了2,3-二羟基丁二酸或2-羟基丁二酸转化为丁二酸，用到了负载型贵金属催化剂与至少一种负载型金属氧化物催化剂和/或至少一种负载型杂多酸催化剂的混合物，如pt/tio2+wo3/zro2催化剂，组分较为复杂，催化剂综合成本较高；且反应温度高达近200℃，反应条件较

技术实现思路

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技术实现思路
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1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种生物基丁二酸的生产方法，该方法实现了反应过程生产成本低，反应条件温和，绿色环保，产品收率高。克服了现有生物基丁二酸生产方法反应过程生产成本高，反应条件苛刻的不足。

2、本专利技术所采取的技术方案是：一种生物基丁二酸的生产方法，该方法步骤如下：在负载型金属催化剂的存在下，使c4羟基二酸在水溶液中与氢气进行反应，反应的氢气分压为0.2～4mpa，反应温度为90℃～150℃，反应时间为1～20h，得到所述丁二酸；上述负载型金属催化剂中所述金属包括pd、pt、ru、ni、cu中至少一种，所述负载型金属催化剂的载体为氧化钛。

3、进一步地，所述水溶液中c4羟基二酸的质量百分含量为0.05～20％。

4、进一步地，所述水溶液中c4羟基二酸的质量百分含量为2％或5～15％。

5、进一步地，所述c4羟基二酸与负载型金属催化剂的质量比为1：0.01～5。

6、进一步地，所述c4羟基二酸与负载型金属催化剂的质量比为1：0.1、1：1或1：2。

7、进一步地，所述反应温度为120℃或150℃。

8、进一步地，所述反应时间为1h、3h或5～10h。

9、进一步地，所述反应的氢气分压为1mpa或2mpa。

10、进一步地，所述负载型金属催化剂中所述金属的负载量按质量百分数为0.2％～10％。

11、进一步地，所述负载型金属催化剂中所述金属的负载量按质量百分数为1％。

12、进一步地，所述负载型金属催化剂中所述金属为pd。

13、进一步地，所述氧化钛通过水热法合成。

14、本专利技术的有益效果是：本专利技术使用水作为反应溶剂，不但反应过程绿色无污染，对环境友好，还降低了生产成本，产品收率高。

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【技术保护点】

1.一种生物基丁二酸的生产方法，其特征在于：该方法步骤如下：在负载型金属催化剂的存在下，使C4羟基二酸在水溶液中与氢气进行反应，反应的氢气分压为0.2～4MPa，反应温度为90℃～150℃，反应时间为1～20h，得到所述丁二酸；上述负载型金属催化剂中所述金属包括Pd、Pt、Ru、Ni、Cu中至少一种，所述负载型金属催化剂的载体为氧化钛。

2.按照权利要求1所述的生物基丁二酸的生产方法，其特征在于：所述水溶液中C4羟基二酸的质量百分含量为0.05～20％。

3.按照权利要求2所述的生物基丁二酸的生产方法，其特征在于：所述水溶液中C4羟基二酸的质量百分含量为2％或5～15％。

4.按照权利要求1所述的生物基丁二酸的生产方法，其特征在于：所述C4羟基二酸与负载型金属催化剂的质量比为1：0.01～5。

5.按照权利要求4所述的生物基丁二酸的生产方法，其特征在于：所述C4羟基二酸与负载型金属催化剂的质量比为1：0.1、1：1或1：2。

6.按照权利要求1所述的生物基丁二酸的生产方法，其特征在于：所述反应温度为120℃或150℃。</p>

7.按照权利要求1所述的生物基丁二酸的生产方法，其特征在于：所述反应时间为1h、3h或5～10h。

8.根据权利要求1所述的一种生物基丁二酸的生产方法，其特征在于，所述反应的氢气分压为1MPa或2MPa。

9.根据权利要求1所述的一种生物基丁二酸的生产方法，其特征在于，所述负载型金属催化剂中所述金属的负载量按质量百分数为0.2％～10％。

10.根据权利要求9所述的一种生物基丁二酸的生产方法，其特征在于，所述负载型金属催化剂中所述金属的负载量按质量百分数为1％。

11.根据权利要求1所述的一种生物基丁二酸的生产方法，其特征在于，所述负载型金属催化剂中所述金属为Pd。

12.根据权利要求1所述的一种生物基丁二酸的生产方法，其特征在于，所述氧化钛通过水热法合成。

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【技术特征摘要】

1.一种生物基丁二酸的生产方法，其特征在于：该方法步骤如下：在负载型金属催化剂的存在下，使c4羟基二酸在水溶液中与氢气进行反应，反应的氢气分压为0.2～4mpa，反应温度为90℃～150℃，反应时间为1～20h，得到所述丁二酸；上述负载型金属催化剂中所述金属包括pd、pt、ru、ni、cu中至少一种，所述负载型金属催化剂的载体为氧化钛。

2.按照权利要求1所述的生物基丁二酸的生产方法，其特征在于：所述水溶液中c4羟基二酸的质量百分含量为0.05～20％。

3.按照权利要求2所述的生物基丁二酸的生产方法，其特征在于：所述水溶液中c4羟基二酸的质量百分含量为2％或5～15％。

4.按照权利要求1所述的生物基丁二酸的生产方法，其特征在于：所述c4羟基二酸与负载型金属催化剂的质量比为1：0.01～5。

5.按照权利要求4所述的生物基丁二酸的生产方法，其特征在于：所述c4羟基二酸与负载型金属催化剂的质量比为1：0.1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丰鑫，赵香香，杨雨富，于湧涛，宁艳春，宋尚德，田月，刘乃青，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：

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