[发明专利]葡萄糖加氢制备山梨醇的方法

说明书

本发明是关于用含氧官能团的还原制备羟基连接碳原子的化合物的方法，更具体地说是关于葡萄糖加氢制备山梨醇的方法。

山梨醇是一种有着广泛用途的化工产品，它主要用作合成维生素C的原料，可用作制造炸药的原料，可直接作为药物(如糖浆)使用，也可以以溶液的形式作为润肤霜、洗涤剂及牙膏的添加剂或纸张和纤维的增稠剂，还可以用于合成树脂、表面活性剂和消泡剂等。

山梨醇一般采用葡萄糖还原法制备，在催化剂存在下和合适的工艺条件下，将葡萄糖水溶液与氢接触，可按下式制备出山梨酵：

同时可生成副产物甘露糖醇和/或果糖。在工业上广泛应用的催化剂为活性镍(如Raney Ni)催化剂，但使用这种催化剂，葡萄糖的转化能力较低。

US4，382，150公开了一种由糖的水溶液加氢制备相应的多醇的方法，包括在加氢条件下将一种基本上由所述糖的溶液组成的反应介质和一种催化剂接触，并且回收生成的多醇。所述催化剂基本上由分散在氧化钛上的镍组成。采用该方法虽优于采用Raney Ni的方法，但葡萄糖的转化能力及山梨醇的选择性仍不够高。例如，根据其实例3的记载，在反应温度120℃，反应压力700Psi(约4.8兆帕)，剂糖比为2克催化剂/60毫升45重％葡萄糖水溶液的条件下，反应5小时，葡萄糖转化率只有98重％，山梨醇选择性只有95重％。

US4，380，679公开了一种糖类加氢方法，包括在加氢条件下和一种催化剂存在下用氢处理所述糖类，并且回收加氢后的糖，所述催化剂含有沉积在一种载体上的元素周期表中的Ⅷ族金属，所述催化剂载体含有一种含碳耐高温聚合物，该聚合物至少具有含碳和氢原子的重复单元。采用该方法对葡萄糖加氢，当催化剂活性组分为钌、铂等贵金属时，在120℃下可得到99.0～99.2重％的葡萄糖转化率，但其剂糖比较大、反应时间过长，山梨醇选择性只有91.3～92.8重％，并且贵金属催化剂的价格昂贵，当催化剂活性组分为镍时，在相同的条件下，葡萄糖的转化率大幅度下降，只有96重％。

US4，380，680公开了一种糖类加氢制备多醇的方去，包括在加氢条件下将糖的水溶液与氢和一种催化剂接触，并回收生成的多醇，所述催化剂基本上由选自分散在α-氧化铝上的零价的锇、钌、钯、铂组成。该方法所用催化剂同样为贵金属催化剂，价格昂贵，葡萄糖的转化能力及山梨醇的选择性也均不够高。

本发明的目的是克服现有方法葡萄糖转化能力和山梨醇选择性不够高的缺点，提供一种具有更高的葡萄糖转化能力和山梨醇选择性的、葡萄糖加氢制备山梨醇的方法。

本发明提供的方法包括在常规的加氢工艺条件下和一种催化剂存在下将葡萄糖的水溶液与氢接触，所述催化剂为一种合金催化剂，其组成为镍45～91重％，铁或钼0.5～10重％，磷0.5～10重％及余量的铝，其比表面为50～130米²/克，并具有如图1中1或2所示的用CuKα靶测定的X光衍射谱线。

按照本发明提供的方法，所述加氢工艺条件包括反应温度80～160℃，反应压力1～35兆帕，优选的加氢工艺条件为反应温度100～150℃，反应压力3～12兆帕。

本发明提供的方法可在间歇釜式反应器中进行，也可在固定床反应器中或磁稳定床反应器中进行，进料方式可以是上流或下流式。

当反应器为间歇式反应器时，催化剂相对于葡萄糖的用量(剂糖比)可低至0.01重％，优选大于0.05重％，更为优选0.05～10重％。当反应器为固定床或磁稳定床时，葡萄糖水溶液的液时空速可在0.1～10小时^-1的范围内变动，优选的液时空速为1.0～7.0小时^-1。氢油体积比(指氢气与葡萄糖水溶液的体积比)为5～300，优选5～150。

所述葡萄糖水溶液的浓度一般在10重％至其饱和浓度之间变动，更为优选40～55重％。

所述葡萄糖水溶液可以是微酸性或微碱性溶液，其PH值可以在4～9之间变动，优选5～8.5。葡萄糖水溶液PH值可用碱性溶液，如氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、氨水溶液调解。