一种山梨醇氢解制备乙二醇的方法

技术领域

本发明属于化工醇生产技术领域，具体涉及一种山梨醇氢解制备乙二醇的方法。

背景技术

作为一种重要的能源液体，乙二醇在许多领域都有广泛的应用，比如作为合成聚酯类高分子化合物的原料，作为防冻剂、润滑用助剂、增塑剂或者表面活性剂等。

当前生产乙二醇的方法很多，比如通过环氧乙烷制备乙二醇，这种以石油产物作为原料生产乙二醇的方法，不仅工艺复杂，而且极大的增加了对化石能源的消耗。

当前，化石能源呈现出短缺的现象，石油资源具有的不可再生性决定了其储量告急的紧迫形势。改变大宗化学产品的生产模式，寻求有效的可替代原料和开发合理的工艺过程，是解决资源短缺并满足人们生产需求的有效途径。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种山梨醇氢解制备乙二醇的方法。本发明氢解方法反应条件温和，反应时间短，收率高，纯度好。采用的催化剂的制备方法和操作简单，制备得到的催化剂具有良好的催化山梨醇氢解制备乙二醇的收率和选择性，在满足生产需求的基础上降低了有效成分的含量，能够极大的降低生产成本，利于推广应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种山梨醇氢解制备乙二醇的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将山梨醇、水和催化剂置于反应釜中，用氨水调节pH为7～10；所述催化剂的质量为山梨醇质量的2％～6％；

步骤二、将步骤一的体系在温度为220℃％～300℃，压力为3MPa～5MPa条件下反应6h～8h；

步骤三、将反应后体系冷却至室温，减压蒸馏，得到乙二醇。

上述的一种山梨醇氢解制备乙二醇的方法，其特征在于，所述催化剂包括钛掺杂二氧化硅材料以及负载在所述钛掺杂二氧化硅材料上的金属组分A和金属组分B，所述催化剂中，金属组分A的质量百分含量为2％～5％，金属组分B的质量百分含量为0.5％～1％，所述金属组分A为Ru或Pt，所述金属组分B为La或Ce；

所述催化剂的制备方法包括以下步骤：

步骤101、将正硅酸乙酯与嵌段共聚物混合后，于60℃～90℃条件下磁力搅拌反应6h～8h，得到硅前驱体溶液；所述嵌段共聚物的质量为正硅酸乙酯质量的1％～3％；

步骤102、将氯化铝溶液滴加到步骤101所述硅前驱体溶液中，滴加完毕后置于水热反应釜中，于100℃～120℃反应6h～10h；

步骤103、将步骤102反应后体系冷却至室温，滴加金属组分A可溶性盐溶液和金属组分B可溶性盐溶液，于100℃～120℃水浴条件下浸渍反应4h～8h；

步骤104、干燥、焙烧，得到山梨醇氢解制备乙二醇用催化剂。

上述的一种山梨醇氢解制备乙二醇的方法，其特征在于，所述钛掺杂二氧化硅材料的粒径为60nm～200nm，所述钛掺杂二氧化硅材料的比表面积为800m

上述的一种山梨醇氢解制备乙二醇的方法，其特征在于，所述钛掺杂二氧化硅材料的粒径为80nm～100nm，所述钛掺杂二氧化硅材料的比表面积为900m

上述的一种山梨醇氢解制备乙二醇的方法，其特征在于，所述钛掺杂二氧化硅材料中，钛元素的质量百分含量为1％～6％。

上述的一种山梨醇氢解制备乙二醇的方法，其特征在于，所述催化剂中，金属组分A的质量百分含量为3％～4.5％，金属组分B的质量百分含量为0.7％～0.9％。

上述的一种山梨醇氢解制备乙二醇的方法，其特征在于，所述催化剂中，金属组分A的质量百分含量为4％，金属组分B的质量百分含量为0.8％。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明氢解方法反应条件温和，反应时间短，收率高，纯度好。

2、本发明采用的催化剂，制备方法和操作简单，制备得到的催化剂具有良好的催化山梨醇氢解制备乙二醇的收率和选择性，在满足生产需求的基础上降低了有效成分的含量，能够极大的降低生产成本，利于推广应用。

下面结合实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

具体实施方式

实施例1

本实施例的山梨醇氢解制备乙二醇用催化剂，所述催化剂包括钛掺杂二氧化硅材料以及负载在所述钛掺杂二氧化硅材料上的金属组分A和金属组分B，所述催化剂中，金属组分A的质量百分含量为4％，金属组分B的质量百分含量为0.8％，所述金属组分A为Ru，所述金属组分B为La；

所述钛掺杂二氧化硅材料的粒径为90nm，所述钛掺杂二氧化硅材料的比表面积为1000m

钛掺杂二氧化硅材料中，钛元素的质量百分含量为5％；

催化剂的制备方法包括以下步骤：

步骤一、将正硅酸乙酯与嵌段共聚物混合后，于70℃条件下磁力搅拌反应7h，得到硅前驱体溶液；所述嵌段共聚物的质量为正硅酸乙酯质量的2％；

步骤二、将氯化铝溶液滴加到步骤一所述硅前驱体溶液中，滴加完毕后置于水热反应釜中，于110℃反应8h；

步骤三、将步骤二反应后体系冷却至室温，滴加金属组分A可溶性盐溶液和金属组分B可溶性盐溶液，于110℃水浴条件下浸渍反应6h；

步骤四、干燥、焙烧，得到山梨醇氢解制备乙二醇用催化剂。

实施例2

本实施例的山梨醇氢解制备乙二醇用催化剂，所述催化剂包括钛掺杂二氧化硅材料以及负载在所述钛掺杂二氧化硅材料上的金属组分A和金属组分B，所述催化剂中，金属组分A的质量百分含量为3％，金属组分B的质量百分含量为0.9％，所述金属组分A为Pt，所述金属组分B为Ce；

所述钛掺杂二氧化硅材料的粒径为80nm，所述钛掺杂二氧化硅材料的比表面积为900m

钛掺杂二氧化硅材料中，钛元素的质量百分含量为3％；

催化剂的制备方法包括以下步骤：

步骤一、将正硅酸乙酯与嵌段共聚物混合后，于60℃条件下磁力搅拌反应8h，得到硅前驱体溶液；所述嵌段共聚物的质量为正硅酸乙酯质量的1％；

步骤二、将氯化铝溶液滴加到步骤一所述硅前驱体溶液中，滴加完毕后置于水热反应釜中，于100℃反应10h；

步骤三、将步骤二反应后体系冷却至室温，滴加金属组分A可溶性盐溶液和金属组分B可溶性盐溶液，于100℃水浴条件下浸渍反应8h；

步骤四、干燥、焙烧，得到山梨醇氢解制备乙二醇用催化剂。

实施例3

本实施例的山梨醇氢解制备乙二醇用催化剂，所述催化剂包括钛掺杂二氧化硅材料以及负载在所述钛掺杂二氧化硅材料上的金属组分A和金属组分B，所述催化剂中，金属组分A的质量百分含量为4.5％，金属组分B的质量百分含量为0.7％，所述金属组分A为Pt，所述金属组分B为La；

所述钛掺杂二氧化硅材料的粒径为100nm，所述钛掺杂二氧化硅材料的比表面积为1100m

钛掺杂二氧化硅材料中，钛元素的质量百分含量为4％；

催化剂的制备方法包括以下步骤：

步骤一、将正硅酸乙酯与嵌段共聚物混合后，于90℃条件下磁力搅拌反应6h，得到硅前驱体溶液；所述嵌段共聚物的质量为正硅酸乙酯质量的3％；

步骤二、将氯化铝溶液滴加到步骤一所述硅前驱体溶液中，滴加完毕后置于水热反应釜中，于120℃反应6h；

步骤三、将步骤二反应后体系冷却至室温，滴加金属组分A可溶性盐溶液和金属组分B可溶性盐溶液，于120℃水浴条件下浸渍反应4h；

步骤四、干燥、焙烧，得到山梨醇氢解制备乙二醇用催化剂。

实施例4

本实施例的山梨醇氢解制备乙二醇用催化剂，所述催化剂包括钛掺杂二氧化硅材料以及负载在所述钛掺杂二氧化硅材料上的金属组分A和金属组分B，所述催化剂中，金属组分A的质量百分含量为2％，金属组分B的质量百分含量为0.5％，所述金属组分A为Ru，所述金属组分B为Ce；

所述钛掺杂二氧化硅材料的粒径为60nm，所述钛掺杂二氧化硅材料的比表面积为800m

钛掺杂二氧化硅材料中，钛元素的质量百分含量为1％；

催化剂的制备方法包括以下步骤：

步骤一、将正硅酸乙酯与嵌段共聚物混合后，于60℃条件下磁力搅拌反应8h，得到硅前驱体溶液；所述嵌段共聚物的质量为正硅酸乙酯质量的1％；

步骤二、将氯化铝溶液滴加到步骤一所述硅前驱体溶液中，滴加完毕后置于水热反应釜中，于100℃反应10h；

步骤三、将步骤二反应后体系冷却至室温，滴加金属组分A可溶性盐溶液和金属组分B可溶性盐溶液，于100℃水浴条件下浸渍反应8h；

步骤四、干燥、焙烧，得到山梨醇氢解制备乙二醇用催化剂。

实施例5

本实施例的山梨醇氢解制备乙二醇用催化剂，所述催化剂包括钛掺杂二氧化硅材料以及负载在所述钛掺杂二氧化硅材料上的金属组分A和金属组分B，所述催化剂中，金属组分A的质量百分含量为5％，金属组分B的质量百分含量为1％，所述金属组分A为Pt，所述金属组分B为La；

所述钛掺杂二氧化硅材料的粒径为200nm，所述钛掺杂二氧化硅材料的比表面积为1200m

钛掺杂二氧化硅材料中，钛元素的质量百分含量为6％；

催化剂的制备方法包括以下步骤：

步骤一、将正硅酸乙酯与嵌段共聚物混合后，于60℃条件下磁力搅拌反应8h，得到硅前驱体溶液；所述嵌段共聚物的质量为正硅酸乙酯质量的1％；

步骤二、将氯化铝溶液滴加到步骤一所述硅前驱体溶液中，滴加完毕后置于水热反应釜中，于100℃反应10h；

步骤三、将步骤二反应后体系冷却至室温，滴加金属组分A可溶性盐溶液和金属组分B可溶性盐溶液，于100℃水浴条件下浸渍反应8h；

步骤四、干燥、焙烧，得到山梨醇氢解制备乙二醇用催化剂。

实施例6

本实施例的一种山梨醇氢解制备乙二醇的方法，包括以下步骤：

步骤一、将山梨醇、水和实施例1的催化剂置于反应釜中，用氨水调节pH为9；所述催化剂的质量为山梨醇质量的4％；

步骤二、将步骤一的体系在温度为260℃，压力为3.5MPa条件下反应7h；

步骤三、将反应后体系冷却至室温，减压蒸馏，得到乙二醇。

实施例7

本实施例的一种山梨醇氢解制备乙二醇的方法，包括以下步骤：

步骤一、将山梨醇、水和实施例2的催化剂置于反应釜中，用氨水调节pH为7；所述催化剂的质量为山梨醇质量的2％；

步骤二、将步骤一的体系在温度为220℃％，压力为3MPa条件下反应6h；

步骤三、将反应后体系冷却至室温，减压蒸馏，得到乙二醇。

实施例8

本实施例的一种山梨醇氢解制备乙二醇的方法，包括以下步骤：

步骤一、将山梨醇、水和实施例3的催化剂置于反应釜中，用氨水调节pH为10；所述催化剂的质量为山梨醇质量的6％；

步骤二、将步骤一的体系在温度为300℃，压力为5MPa条件下反应8h；

步骤三、将反应后体系冷却至室温，减压蒸馏，得到乙二醇。

实施例9

本实施例的一种山梨醇氢解制备乙二醇的方法，包括以下步骤：

步骤一、将山梨醇、水和实施例4的催化剂置于反应釜中，用氨水调节pH为7；所述催化剂的质量为山梨醇质量的2％；

步骤二、将步骤一的体系在温度为220℃％，压力为3MPa条件下反应6h；

步骤三、将反应后体系冷却至室温，减压蒸馏，得到乙二醇。

实施例10

本实施例的一种山梨醇氢解制备乙二醇的方法，包括以下步骤：

步骤一、将山梨醇、水和实施例5的催化剂置于反应釜中，用氨水调节pH为10；所述催化剂的质量为山梨醇质量的6％；

步骤二、将步骤一的体系在温度为300℃，压力为5MPa条件下反应8h；

步骤三、将反应后体系冷却至室温，减压蒸馏，得到乙二醇。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。