[发明专利]一种加氢催化剂及其制备方法，以及一种制备1,2-戊二醇的方法

说明书

本发明涉及一种加氢催化剂及其制备方法，以及一种制备1,2‑戊二醇的方法。采用两个反应器串联工艺，第一反应器采用Cu‑Cr‑Si‑Ca‑Li催化剂将糠醛加氢生成糠醇，第二反应器采用Ru‑Cu‑Cr‑Si‑Ca‑Li催化剂将糠醇氢解生成1,2‑戊二醇，循环物料有利于避免副反应生成焦油沉积在催化剂表面。所述工艺能够获得高的糠醛转化率及1,2‑戊二醇收率，能够有效的抑制副反应，催化剂寿命长。

技术领域

本发明属于加氢技术领域，具体涉及一种糠醛加氢制备1,2-戊二醇的催化剂及制备1,2-戊二醇的方法。

背景技术

1,2-戊二醇又名1,2-二羟基戊烷，英文名1,2-pentanediol，常温常压下为无色至浅黄色纯净液体，闪点104℃，沸点206℃，相对密度0.971，易溶于水，也易溶于醇、醚和乙酸乙酯等有机溶剂。

1,2-戊二醇是二元醇化合物中的重要一种，在农药、化工及日化产品中有较为广泛的应用。能够合成内吸性三唑类杀菌剂丙环唑的关键中间体，生产聚酯、表面活性剂等化工产品的重要原料，可提高防晒产品配方的抗水性，是性能优异的保湿剂，同时具有防腐作用。1，2-戊二醇还能够溶解难溶的活性成分，用于护肤霜、眼霜、护肤水、婴儿护理产品、防晒产品等各种护肤产品中。但是由于原料和生产技术的限制，1,2-戊二醇的合成难度大，收率较低，成本高，严重制约了丙环唑等一些化工产品在我国的发展和应用。

目前国内外开发的1,2-戊二醇制备工艺较多，不同的制备工艺各有其优缺点。

中国专利CN1552684公开了一种以正戊烯、过氧化氢和甲酸为原料低温下制备1,2-戊二醇的方法。该方法为甲酸和过氧化氢以一定的摩尔比反应得到过氧甲酸，过氧甲酸与正戊烯在强氧化剂的作用下生成1,2-环氧戊烷，然后在碱性条件下水解制得1,2-戊二醇，采用该方法制备的产品收率达到72％，产品纯度达99％。该方法的优点在于采用双氧水作为氧化剂，减小了环境污染。另外，生成的过氧甲酸与过氧乙酸相比，安全性更高。

中国专利CN101967082A公开了一种以强酸为催化剂，甲酸为溶剂，1-戊稀为原料制备1,2-戊二醇的方法。该方法大大减少了甲酸的用量，降低了原料成本，另一方面，采用氨水进行中和，产生副产物甲酸铵，不仅较少了废物的排放，还创造了一定的价值，采用该方法制备的1,2-戊二醇收率超过了80％，产品纯度大于99％。

中国专利CN102180769A公开了一种合成1,2-戊二醇的方法。该方法分两步进行，第一步以正丁醛和多聚甲醛为原料，噻唑盐为催化剂，在碱和溶液作用下发生反应生成中间产物1-羟基-2-戊酮，该物质在Pd/C催化剂作用下，制得1,2-戊二醇，该方法产品收率可达60％，纯度98％以上。

美国专利US4479021采用烯烃、甲酸和过氧化氢为原料制备1,2-戊二醇，具体反应历程为烯烃与甲酸和过氧化氢反应得到1,2-环氧烷烃，随后在碱性条件下水解，该方法1,2-戊二醇的收率达到70％。

美国专利US4605795采用了一种在连续相中以苯为介质，以正戊烯、过氧化丙酸为原料经环氧化，皂化等过程制备1,2-戊二醇的方法，该方法产品收率较高，产品纯度可到99.2％。

美国专利US20080064905采用了以氢氰酸、正丁醛为原料，反应得到相应的氰醇，在酸性条件下水解，水解产物α-羟基戊酸在基于钌和铼的贵金属催化剂的作用下还原得到产品1,2-戊二醇，该方法产品收率64.6％以上，纯度达到98％以上。

相关专利报道了制备1,2-戊二醇的方法，通过专利可知，以正戊烯(1-戊烯等)为原料的工艺过于复杂，产品收率普遍较低，大部分低于80％。另外在反应过程中采用无机酸等强酸作为催化剂，对设备腐蚀严重，工程造价高，增加了分离难度并造成环境污染。上述专利报道的方法均有其均限性，需要开发一种高效的非均相催化剂，提高产品收率，降低产品分离难度。