本發明涉及催化劑領域，具體涉及一種糠醇加氫催化劑及其制備方法和應用及1,2-戊二醇的制備方法。

背景技術：

1、1,2-戊二醇是二元醇化合物中的重要組成，是合成內吸性殺菌劑丙環唑的重要原料。

2、傳統工藝制備1,2-戊二醇多采用正戊酸法或者正戊醇法，但這兩種方法都存在工藝復雜，環境污染嚴重，產品質量難以達標，產品原料稀缺等問題。

3、近年更多的研究者將目光投向于原料來源充足、低廉的糠醇加氫制備1,2-戊二醇工藝，該方法工藝簡單，對設備要求較低，但目前多采用釜式加氫，反應時間長，反應條件苛刻，1,2-戊二醇產品選擇性低是目前面臨的主要問題。

4、cn104370702a中公開了一種糠醇液相選擇性氫解制備1,2-戊二醇的方法，采用73％cu-3％b2o2-19％sio2催化劑，在壓力4～10mpa，溫度130～180℃，反應時間1～18h，糠醇轉化率87.8％，1,2-戊二醇選擇性41.4％，該方法以非金屬cu為活性組分，不含有毒元素鉻，溫和條件下對戊二醇具有較好的催化活性，但反應時間較長，催化劑活性和選擇性較低，目標產物戊二醇的收率偏低。

技術實現思路

1、本發明的目的是為了克服現有技術存在的糠醇加氫催化劑催化糠醇加氫制備1,2-戊二醇無法兼顧高轉化率和高選擇性的問題。

2、為了實現上述目的，本發明第一方面提供一種糠醇加氫催化劑，包括載體、鑲嵌于所述載體的助劑和負載在所述載體上的cu納米顆粒，所述載體為al2o3，所述助劑選自mgo和/或tio2，

3、以所述糠醇加氫催化劑的總質量為基準，所述cu納米顆粒的含量為10wt％-30wt％。

4、本發明第二方面提供一種制備糠醇加氫催化劑的方法，包括以下步驟：

5、s1：將載體與助劑鹽溶液混合后晶化，得到中間體；

6、s2：將所述中間體與含銅溶液混合，得到前驅體；

7、s3：在氫氣氣氛i下，將所述前驅體進行還原處理，得到所述糠醇加氫催化劑；

8、其中，在步驟s1中，所述載體為al2o3，所述助劑鹽溶液中的助劑元素選自mg和/或ti；

9、在步驟s2中，所述中間體與所述含銅溶液的固液比為0.5g/ml-0.7g/ml，所述含銅溶液的cu元素的含量為0.8mol/l-1.0mol/l。

10、本發明第三方面提供本發明第二方面提供的方法制得的糠醇加氫催化劑。

11、本發明第四方面提供本發明第一方面或第三方面提供的糠醇加氫催化劑在催化糠醇加氫制備1,2-戊二醇中的應用。

12、本發明第五方面提供一種1,2-戊二醇的制備方法，包括以下步驟：在氫氣氣氛ii下，將糠醇溶液引入至裝填有糠醇加氫催化劑的反應器中進行加氫反應處理，得到1,2-戊二醇；

13、其中，所述糠醇加氫催化劑為本發明第一方面或第三方面提供的糠醇加氫催化劑；

14、所述糠醇溶液的溶劑為極性溶劑。

15、本發明提供的技術方案，至少具有以下技術效果：

16、(1)本發明提供的糠醇加氫催化劑，催化劑催化效果好，反應條件溫和，糠醇加氫轉化率達99.9％，產品1,2-戊二醇的選擇性能夠達到60％；

17、(2)本發明的發明人通過創造性勞動發現：mg和/或ti修飾后的氧化鋁載體，不僅促使活性金屬cu納米顆粒在載體表面高度分散，還能夠促進糠醇遠離羥基端的c-o鍵優先斷鏈，并且，mg和/或ti能夠限制載體中的酸性物質，抑制糠醇聚合生膠，進一步提高糠醇加氫的轉化率和1,2-戊二醇的選擇性；

18、(3)本發明提供的制備糠醇加氫催化劑的方法，能夠制得本發明第一方面提供的糠醇加氫催化劑，并且制備過程簡單，成本低廉，適用于工業放大生產及應用，具有較高的經濟性；

19、(4)本發明提供的1,2-戊二醇的制備方法，工藝流程簡單，反應過程可控，能夠實現1,2-戊二醇產品的連續制備，產品質量優異且穩定，糠醇加氫轉化率達99.9％，產品1,2-戊二醇的選擇性達到60％。

技術特征：

1.一種糠醇加氫催化劑，其特征在于，包括載體、鑲嵌于所述載體的助劑和負載在所述載體上的cu納米顆粒，所述載體為al2o3，所述助劑選自mgo和/或tio2，

2.根據權利要求1所述的糠醇加氫催化劑，其特征在于，所述助劑為mgo或tio2，其中，以所述糠醇加氫催化劑的總質量為基準，所述助劑的含量為1wt％-20wt％。

3.根據權利要求1所述的糠醇加氫催化劑，其特征在于，所述助劑為mgo和tio2，其中，以所述糠醇加氫催化劑的總質量為基準，所述mgo的含量為1wt％-20wt％，所述tio2的含量為1wt％-20wt％。

4.根據權利要求1-3中任意一項所述的糠醇加氫催化劑，其特征在于，所述糠醇加氫催化劑的平均比表面積為200m2/g-230m2/g，平均孔容為0.5g/cm3-0.7g/cm3。

5.一種制備糠醇加氫催化劑的方法，其特征在于，包括以下步驟：

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，在步驟s1中，在所述助劑鹽溶液中，mg元素的含量為0.8mol/l-1.1mol/l；

7.根據權利要求5或6所述的方法，其特征在于，在步驟s1中，將所述載體與所述助劑鹽溶液混合后調ph至10-11，然后晶化，得到所述中間體；

8.根據權利要求5或6所述的方法，其特征在于，在步驟s3中，所述氫氣氣氛i中的氫氣的含量為10vol％-30vol％；

9.權利要求5-8中任意一項所述的方法制備的糠醇加氫催化劑。

10.權利要求1-4、9中任意一項所述的糠醇加氫催化劑在催化糠醇加氫制備1,2-戊二醇中的應用。

11.一種1,2-戊二醇的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：在氫氣氣氛ii下，將糠醇溶液引入至裝填有糠醇加氫催化劑的反應器中進行加氫反應處理，得到1,2-戊二醇；

12.根據權利要求11所述的制備方法，其特征在于，所述糠醇溶液中糠醇的濃度為10wt％-50wt％；

13.根據權利要求11或12所述的制備方法，其特征在于，所述氫氣氣氛ii使得進行所述加氫反應處理的氫氣與所述糠醇溶液中糠醇的摩爾比為10-100：1；

14.根據權利要求11或12所述的制備方法，其特征在于，所述糠醇溶液的質量空速為0.1kg/h-1.0kg/h；

15.根據權利要求11或12所述的制備方法，其特征在于，所述反應器為固定床反應器，所述糠醇加氫催化劑的裝填高度與所述固定床反應器的管徑之比為4-10：1，所述糠醇加氫催化劑的裝填厚度與所述固定床反應器的管徑之比為0.5-0.8：1；

技術總結
本發明涉及催化劑領域，具體涉及一種糠醇加氫催化劑及其制備方法和應用及1,2?戊二醇的制備方法。本發明提供的糠醇加氫催化劑包括載體、鑲嵌于所述載體的助劑和負載在所述載體上的Cu納米顆粒，所述載體為Al2O3，所述助劑選自MgO和/或TiO2，以所述糠醇加氫催化劑的總質量為基準，所述Cu納米顆粒的含量為10wt％?30wt％。采用本發明提供糠醇加氫催化劑催化糠醇制備1,2?戊二醇，工藝流程簡單，反應過程可控，能夠實現1,2?戊二醇產品的連續制備，產品質量優異且穩定，糠醇加氫轉化率達99.9％，產品1,2?戊二醇的選擇性達到60％。

技術研發人員：汪永軍,羅文星,向明林,周冬京,邱長玖,佘喜春
受保護的技術使用者：湖南長煉新材料科技股份公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28