[发明专利]在二醇生产中用于酸处理调节催化剂的方法

说明书

公开主题的实施方式提供了由碳水化合物进料生产乙二醇的方法，其可包括通过用质子酸处理来调节多相氢化催化剂，得到酸调节的多相氢化催化剂。接下来，在氢化条件下的反应器中，碳水化合物进料可以与包含酸调节的多相氢化催化剂和可溶性逆向醛醇缩合催化剂的双功能催化剂系统接触。可以从包括乙二醇的第一反应器获得中间产物流。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年9月29日提交的美国临时申请第62/401,410号的优先权，所述申请的全部公开内容以引用的方式并入本文中。

本发明的技术领域

本发明涉及一种将碳水化合物原料转化成二醇的方法。更具体来说，本发明涉及一种通过使用双功能催化剂系统在反应器中转化碳水化合物原料材料制备二醇，特定来说乙二醇和丙二醇的方法，所述双功能催化剂系统包括经历酸处理调节步骤的多相氢化催化剂。

背景技术

例如乙二醇和丙二醇等二醇是具有众多商业应用的有价值物质，例如作为热传递介质、防冻剂以及聚合物(例如PET)的前体。乙二醇和丙二醇(EG和PG)的市场正在全球范围内扩张，其中EG市场比PG(即1,2-丙二醇)市场大得多。乙二醇和丙二醇通常在工业规模上通过水解相应的环氧烷制造，所述环氧烷是由化石燃料/石油化工原料制造的乙烯和丙烯的氧化产物，涉及多个加工步骤。由于这种使用来自可再生能源的进料的方法为可持续发展提供了途径，因此行业中愈加需要在能源和化学品生产中使用基于生物的原料。

近年来，越来越多的努力集中于由可再生原料(例如含有碳水化合物的原料)制造化学品，包括二醇。碳水化合物是丰富的并且可再生的生物质进料，其结构特征类似于乙二醇；每个碳具有一个连接的羟基或含有可以容易地转化成羟基的氧官能团。因此，如果将C-C键选择性裂解成C₂和C₃单元，那么可以制造出EG和PG。

与许多化学方法一样，这些反应中的反应产物流包含许多所期望的材料以及稀释剂、副产物以及其它非所需材料。为了提供高价值的方法，所期望的一种或多种产物必须可以从反应产物流以高纯度获得，并且每种产物的回收率都很高，并且尽可能少地使用能量、化学组分和复杂设备。此外，该方法中使用的催化剂应允许相比于其他二醇选择性地形成乙二醇、总二醇混合物的高收率、使用高浓度糖溶液作为反应器的进料、以及随着时间保持稳定的催化剂活性。这些期望的特征难以实现，特别是考虑到在工艺条件下催化剂的不稳定性。

因此，宜提供一种适于从碳水化合物进料制造二醇的改进方法，包括在工艺中改进催化剂性能的技术，从而使整个乙二醇生产过程比行业中先前公开的方法成本更低。

发明内容

根据所公开的主题的一个实施方案，一种由碳水化合物进料生产乙二醇的方法，其可包括通过用质子酸处理来调节多相氢化催化剂，得到酸调节的多相氢化催化剂。接下来，在氢化条件下的反应器中，碳水化合物进料可以与包含酸调节的多相氢化催化剂和可溶性逆向醛醇缩合(retro-Aldol)催化剂的双功能催化剂系统接触。可以从包括乙二醇的第一反应器获得中间产物流。

所公开主题的实施提供一种从碳水化合物进料制造乙二醇的改进方法。因为所公开的主题实现了改进的催化剂性能，该方法导致乙二醇比其他二醇选择性形成、总二醇混合物的高收率、使用高浓度糖溶液作为反应器的进料，同时随着时间保持稳定的催化剂活性。因此，所公开的主题提供了一种适用于从碳水化合物进料生产二醇的改进方法，其包括催化剂酸调节技术，以改善该方法中的催化剂性能，以使整个乙二醇生产过程比行业中先前公开的方法成本更低。

考虑到以下具体实施方式、附图说明和随附权利要求书，可以阐述或显而易见所公开主题的其它特征、优势和实施方案。另外，应理解前文发明内容和以下具体实施方式都是实例，并且打算提供进一步解释，而非限制权利要求书的范围。

附图简要说明