[发明专利]一种制备四氢呋喃二甲醇二烷基醚的方法

说明书

本申请公开了一种由5‑羟甲基糠醛一步制备四氢呋喃二甲醇二烷基醚的方法，包括：将含有5‑羟甲基糠醛的原料通入反应区，先与含有催化剂I的催化剂床层在含氢气氛下接触，再与含有催化剂II的催化剂床层接触，即可制备得到2，5‑四氢呋喃二甲醇二烷基醚；其中，所述催化剂I选自5‑羟甲基糠醛制备2，5‑四氢呋喃二甲醇催化剂中的至少一种；所述催化剂II选自2，5‑四氢呋喃二甲醇制备2，5‑四氢呋喃二甲醇二烷基醚催化剂中的至少一种。该催化工艺可连续、高效地获得四氢呋喃二甲醇二烷基醚产品，具有操作简单、产物收率高、催化剂性能稳定等优势，应用前景良好。

技术领域

本申请涉及一种制备四氢呋喃二甲醇二烷基醚的方法，属于有机化合物合成领域。

背景技术

四氢呋喃二甲醇二烷基醚具有高的辛烷值、燃油混合性等特点，被认为是一种潜在的生物燃料添加剂。特别地，相比于呋喃二甲醇二烷基醚，四氢呋喃二甲醇二烷基醚由于呋喃环被选择性加氢，故具有更稳定的化学性质。然而，至今尚鲜有四氢呋喃二甲醇二烷基醚的合成报道。5-羟甲基糠醛是一种重要的生物基平台化合物，可通过加氢、氧化、醚化等反应制备多种高附加值化学品。随着生产工艺成熟，目前5-羟甲基糠醛已实现规模化生产。若能以5-羟甲基糠醛为原料，在固定床连续流反应器上一步加氢-醚化制备四氢呋喃二甲醇二烷基醚，可以有效避免中间产物四氢呋喃二甲醇的分离和提纯，从而极大地简化操作、降低生产成本。对于一步加氢-醚化反应，不仅需要催化剂兼具加氢和酸催化性能，还需要避免加氢活性位和酸性位的竞争以获得高的目标产物收率。因此，开发基于固定床反应器的5-羟甲基糠醛一步制备OBMF的催化方法具有重要意义。

发明内容

本申请通过在固定床连续流反应器上，联合使用加氢催化剂和酸催化剂，以含有5-羟甲基糠醛的醇溶液为原料，在一定压力的氢气气氛和反应温度下，经加氢、醚化反应后直接制得四氢呋喃二甲醇二烷基醚。该方法且具有操作简单、生产成本低、环境友好等优点。

根据本申请的一个方面，提供了一种由5-羟甲基糠醛一步制备四氢呋喃二甲醇二烷基醚的方法，包括：将含有5-羟甲基糠醛的原料通入反应区，先与含有催化剂I的催化剂床层在含氢气氛下接触，再与含有催化剂II的催化剂床层接触，即可制备得到2，5-四氢呋喃二甲醇二烷基醚；其中，所述催化剂I选自5-羟甲基糠醛制备2，5-四氢呋喃二甲醇催化剂中的至少一种；所述催化剂II选自2，5-四氢呋喃二甲醇制备2，5-四氢呋喃二甲醇二烷基醚催化剂中的至少一种。

可选地，在所述原料中，还包括溶剂；所述溶剂选自醇类化合物。

优选地，所述醇类化合物选自甲醇、乙醇、异丙醇中的至少一种。

可选地，在所述5-羟甲基糠醛的原料中，所述5-羟甲基糠醛的浓度为1～10g/L。

可选地，所述5-羟甲基糠醛的浓度上限选自2g/L、3g/L、4g/L、5g/L、6g/L、7g/L、8g/L、9g/L或10g/L；下限选自1g/L、2g/L、3g/L、4g/L、5g/L、6g/L、7g/L、8g/L或9g/L。

可选地，所述催化剂I包括活性组分和载体，所述活性组分负载在所述载体上；其中，所述活性组分包括金属元素；所述金属元素选自Pd、Pt、Ni中的至少一种；所述载体选自活性炭、氧化铝、氧化硅中的至少一种。

可选地，在所述催化剂I中，所述活性组分的质量含量为1～5wt％。

可选地，所述活性组分的质量含量上限选自2wt％、3wt％、4wt％或5wt％；下限选自1wt％、2wt％、3wt％或4wt％。

可选地，所述催化剂I的制备方法包括：将含有载体和金属前驱体原料混合，浸渍、干燥焙烧，获得所述催化剂I。

可选地，所述浸渍的时间为48h；所述干燥的条件为：干燥温度为80℃，干燥时间为2h；所述焙烧的条件为：焙烧温度为500℃，焙烧时间为7h；获得所述催化剂I。