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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物质资源化利用,特别涉及一种用于糠醇催化转化为1,5-戊二醇的催化剂、制备方法及应用。
技术介绍
1、生物质资源来源广泛、储量丰富且价格低廉,是自然界中唯一可以直接转化为液体燃料和化学品的可再生碳资源。其中,通过生物质制备出的糠醇是一种重要的平台化合物,可用于生产合成多种高值基础化工原料和医药中间体,其中每年约 65%的糠醛用于工业生产糠醇。生物质基糠醇作为一种重要的化合物,其氢化或氢解为高附加值多元醇具有重要意义。
2、1,5-戊二醇具有广阔的应用前景,是合成聚酯、聚氨酯及医药中间体的重要单体,也应用于增塑剂、高级油墨、化妆品、光固化(uv)涂料以及合成香料等领域。但其价格昂贵,需求量大,中国产能不足,一定程度上还需要依赖进口。目前已有技术中关于1,5-戊二醇的生产方法有:中国专利技术专利申请cn101225022a和中国专利技术专利cn101270032b分别报道了用负载型ni和ru催化剂化戊二醛加氢制取1,5-戊二醇。戊二醛目前是通过乙烯醚和丙烯醛进行催化缩合反应, 再经水解得到的。乙烯醚非常不稳定, 极易爆炸,安全风险高。另外,原料戊二醛资源不丰富且价格高。中国专利技术专利申请cn1565728a报道了采用1,5-戊二酸二甲酯加氢制备1,5-戊二醇,催化剂的主要活性组分为氧化铜,反应温度和反应压力分别为150-350℃与3-5 mpa。该方法中存在的不足是工艺流程耗时较长,且用于制备1,5-戊二酸二甲酯的原料戊二酸储备量有限,会导致生产成本的增加。中国专利技术专利cn102872897b通过氢
3、不同于利用其他原料,采用糠醇为原料制备1,5-戊二醇具有极大的优势。糠醇是由糠醛加氢制得,而糠醛是通过常见的农副产品如谷物壳、甘蔗渣、玉米芯在传统水解的生产方式下获得,并且其中每年约 65%的糠醛用于工业生产糠醇。将糠醇应用于1,5-戊二醇的催化合成可以提升对生物质资源的有效利用,增加其附加值,同时减少我国对于1.5-戊二醇进口的依赖。因此, 在以糠醇为原料制备1,5-戊二醇的前提下,有必要进一步开发出一种生产成本低,效果稳定且高活性的催化剂。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的缺陷和不足,本专利技术的首要目的在于提供一种用于糠醇催化转化为1,5-戊二醇的催化剂的制备方法。
2、本专利技术的另一目的在于提供通过上述制备方法得到的用于糠醇催化转化为1,5-戊二醇的催化剂。
3、本专利技术的再一目的在于提供上述用于糠醇催化转化为1,5-戊二醇的催化剂的应用。
4、本专利技术的又一目的在于提供一种利用糠醇制备1,5-戊二醇的方法。
5、本专利技术的目的通过下述技术方案实现:一种用于糠醇催化转化为1,5-戊二醇的催化剂的制备方法,包括如下步骤:
6、(1)以水为介质,将可溶性镍盐和可溶性非镍金属盐混合,得到混合金属盐溶液;其中,混合金属盐溶液中镍离子和非镍金属离子按摩尔比0.5~3.0配比;
7、(2)将步骤(1)得到的混合金属盐溶液的ph值调节至13±0.3,充分混合后于120~200℃老化24~48h,固液分离,取固体;
8、(3)将步骤(2)得到的固体洗涤至中性,干燥,研磨;然后于300~600℃焙烧4~8小时,焙烧后再在流速10~50 ml/min的h2中以还原温度为250~450℃还原4~8小时,得到用于糠醇催化转化为1,5-戊二醇的催化剂;催化剂具有立方相镍金属颗粒与非镍金属化合物形成的肖特基结。
9、步骤(1)中所述的水优选为去离子水。
10、步骤(1)中所述的可溶性镍盐优选为无水硝酸镍、硝酸镍水合物、无水氯化镍、氯化镍水合物、无水醋酸镍、醋酸镍水合物、无水硫酸镍、硫酸镍水合物、无水磷酸镍、磷酸镍水合物、无水碳酸镍和碳酸镍水合物中的至少一种;更优选为无水硝酸镍和硝酸镍水合物中的至少一种。
11、步骤(1)中所述的非镍金属为镧、钙、镁、钇和铝中的至少一种;优选为镧。
12、步骤(1)中所述的可溶性非镍金属盐优选为可溶性镧盐、可溶性钙盐、可溶性镁盐、可溶性钇盐和可溶性铝盐中的至少一种;更优选为可溶性镧盐。
13、所述的可溶性镧盐优选为无水硝酸镧、硝酸镧水合物、氯化镧、氯化镧水合物、硫酸镧和硫酸镧水合物中的至少一种;更优选为无水硝酸镧和硝酸镧水合物中的至少一种。
14、所述的可溶性钙盐优选为无水硝酸钙、硝酸钙水合物、氯化钙、氯化钙水合物、硫酸钙、硫酸钙水合物、无水醋酸钙和醋酸钙水合物中的至少一种;更优选为无水硝酸钙和硝酸钙水合物中的至少一种。
15、所述的可溶性镁盐优选为无水硝酸镁、硝酸镁水合物、氯化镁、氯化镁水合物、硫酸镁、硫酸镁水合物、无水醋酸镁和醋酸镁水合物中的至少一种;更优选为无水硝酸镁和硝酸镁水合物中的至少一种。
16、所述的可溶性钇盐优选为无水硝酸钇、硝酸钇水合物、氯化钇、氯化钇水合物、硫酸钇和硫酸钇水合物中的至少一种;更优选为无水硝酸钇和硝酸钇水合物中的至少一种。
17、所述的可溶性铝盐优选为无水硝酸铝、硝酸铝水合物、氯化铝、氯化铝水合物、硫酸铝、硫酸铝水合物和偏铝酸钠中的至少本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于糠醇催化转化为1,5-戊二醇的催化剂的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的用于糠醇催化转化为1,5-戊二醇的催化剂的制备方法,其特征在于:
3.根据权利要求1或2所述的用于糠醇催化转化为1,5-戊二醇的催化剂的制备方法,其特征在于:
4.根据权利要求1所述的用于糠醇催化转化为1,5-戊二醇的催化剂的制备方法,其特征在于:
5.根据权利要求1所述的用于糠醇催化转化为1,5-戊二醇的催化剂的制备方法,其特征在于:
6.一种用于糠醇催化转化为1,5-戊二醇的催化剂,其特征在于:通过权利要求1~5任一项所述的制备方法得到。
7.权利要求6所述的用于糠醇催化转化为1,5-戊二醇的催化剂在以糠醇为原料制备1,5-戊二醇中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于包括如下步骤:以糠醇为反应物,采用质子溶剂作为反应溶剂,加入权利要求6所述的用于糠醇催化转化为1,5-戊二醇的催化剂,在H2气氛中反应,得到1,5-戊二醇。
9.根据权利要求8所述的应用,其特征在
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于:
...【技术特征摘要】
1.一种用于糠醇催化转化为1,5-戊二醇的催化剂的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的用于糠醇催化转化为1,5-戊二醇的催化剂的制备方法,其特征在于:
3.根据权利要求1或2所述的用于糠醇催化转化为1,5-戊二醇的催化剂的制备方法,其特征在于:
4.根据权利要求1所述的用于糠醇催化转化为1,5-戊二醇的催化剂的制备方法,其特征在于:
5.根据权利要求1所述的用于糠醇催化转化为1,5-戊二醇的催化剂的制备方法,其特征在于:
6.一种用于糠醇催...
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