一种利用糠醛渣制备γ-戊内酯的方法与流程

本发明涉及糠醛渣技术领域，具体为一种利用糠醛渣制备γ-戊内酯的方法。

背景技术：

糠醛是一种重要的有机化工原料，在化工、医药、食品、塑料等行业有广泛的应用。目前工业上常用的糠醛的制备方法是由玉米杆、玉米芯、麦秆、棉壳等农副产品下脚料为原料，在一定温度压力稀酸催化下，发生水解反应制备。在糠醛的生产过程中常常伴随着大量的废料糠醛渣的生成，每生产1吨糠醛产品排出约10吨糠醛残渣，我国每年排放的糠醛残渣近3000万吨。大量糠醛渣堆积对大气、河流和土壤产生了污染，故实现糠醛渣的资源化利用，不仅可以有效消除其对环境造成的污染，还能增加糠醛渣的经济附加值，实现糠醛生产过程中污染物零排放。目前已经报道的糠醛渣的主要用途有：用于生产炭化营养土(201510442605.0)、生产乙酰丙酸乙酯(201310331120.5)、制备乳酸和乙酸(201110164828.7)、制备土壤改良剂(201510096925.5)等。

γ-戊内酯是一种潜在的平台化合物，可用于食品添加剂、有机中间体、润滑剂、增塑剂、药品和粘合剂等，也是一种重要的绿色燃料添加剂。目前γ-戊内酯通常是由生物质平台化合物乙酰丙酸经加氢、分子内脱水环化制备，而乙酰丙酸可以由糠醛渣制取，但目前尚未见有由糠醛渣直接制取γ-戊内酯的报道。

技术实现要素：

本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有γ-戊内酯制备方法中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是提供一种利用糠醛渣制备γ-戊内酯的方法，能够通过糠醛渣制备γ-戊内酯，提高糠醛渣的使用范围，减少污染，同时提高γ-戊内酯的合成产量，提高合成转化效率。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

一种利用糠醛渣制备γ-戊内酯的方法，该制备步骤如下：

步骤一：取糠醛渣与催化剂混合；

步骤二：将混合物与可溶性盐混合产生溶液；

步骤三：将溶液进行过滤，在90-120℃下干燥5-8h；

步骤四：干燥后的物料加入无机酸催化；

步骤五：催化后的物料在高压环境下加入氢气反应；

步骤六：反应后的物料进行酯化反应后产生γ-戊内酯。

作为本发明所述的一种利用糠醛渣制备γ-戊内酯的方法的一种优选方案，其中：所述步骤一中催化剂具体为助催化剂，选择锰、钡、锆、镁、钙中任意一种。

作为本发明所述的一种利用糠醛渣制备γ-戊内酯的方法的一种优选方案，其中：所述步骤二中可溶性盐为硝酸盐、氯化盐或氯铂酸任意一种。

作为本发明所述的一种利用糠醛渣制备γ-戊内酯的方法的一种优选方案，其中：所述步骤三中过滤方法为压缩过滤。

作为本发明所述的一种利用糠醛渣制备γ-戊内酯的方法的一种优选方案，其中：所述步骤四中无机酸为硫酸、盐酸或醋酸任意一种。

作为本发明所述的一种利用糠醛渣制备γ-戊内酯的方法的一种优选方案，其中：所述步骤五中高压环境为1-10mpa，氢气的体积比为100-400：1，反应的方式为间歇式或者连续式。

作为本发明所述的一种利用糠醛渣制备γ-戊内酯的方法的一种优选方案，其中：所述步骤六中酯化反应的具体方式为将原料与其内部用作催化反应的无机酸反应，产生γ-戊内酯。

与现有技术相比：本申请文件通过糠醛渣制备γ-戊内酯，在减少糠醛渣的污染的同时，对γ-戊内酯进行制备，同时提高γ-戊内酯的产量，降低γ-戊内酯的制备成本，提高转化合成的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明一种利用糠醛渣制备γ-戊内酯的方法的六结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

本发明提供一种利用糠醛渣制备γ-戊内酯的方法，该制备步骤如下：

步骤一：取糠醛渣与催化剂混合；

步骤二：将混合物与可溶性盐混合产生溶液；

步骤三：将溶液进行过滤，在90-120℃下干燥5h；

步骤四：干燥后的物料加入无机酸催化；

步骤五：催化后的物料在高压环境下加入氢气反应；

步骤六：反应后的物料进行酯化反应后产生γ-戊内酯。

其中，所述步骤一中催化剂具体为助催化剂，助催化剂选择锰。

其中，所述步骤二中可溶性盐为硝酸盐。

其中，所述步骤三中过滤方法为压缩过滤。

其中，所述步骤四中无机酸为硫酸。

其中，所述步骤五中高压环境为1mpa，氢气的体积比为100：1，反应的方式为间歇式。

其中，所述步骤六中酯化反应的具体方式为将原料与其内部用作催化反应的无机酸反应，产生γ-戊内酯。

实施例2

该制备步骤如下：

步骤一：取糠醛渣与催化剂混合；

步骤二：将混合物与可溶性盐混合产生溶液；

步骤三：将溶液进行过滤，在90-120℃下干燥8h；

步骤四：干燥后的物料加入无机酸催化；

步骤五：催化后的物料在高压环境下加入氢气反应；

步骤六：反应后的物料进行酯化反应后产生γ-戊内酯。

其中，所述步骤一中催化剂具体为助催化剂，助催化剂选择锰。

其中，所述步骤二中可溶性盐为硝酸盐。

其中，所述步骤三中过滤方法为压缩过滤。

其中，所述步骤四中无机酸为硫酸。

其中，所述步骤五中高压环境为10mpa，氢气的体积比为400：1，反应的方式为间歇式。

其中，所述步骤六中酯化反应的具体方式为将原料与其内部用作催化反应的无机酸反应，产生γ-戊内酯。

虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。