MX2010012383A

MX2010012383A - Metodo para preparar etilenglicol a partir de compuesto de polihidroxilo.

Info

Publication number: MX2010012383A
Application number: MX2010012383A
Authority: MX
Inventors: Xiaodong Wang; Tao Zhang; Na Ji; Mingyuan Zheng; Aiqin Wang; Jingguang Chen; Jifeng Pang; Zhijun Tai; Likun Zhou
Original assignee: Dalian Chemical Physics Inst
Priority date: 2008-11-26
Filing date: 2009-11-05
Publication date: 2010-12-02
Also published as: ES2507578T3; BRPI0912077B1; US8324433B2; CA2722995C; EP2351725A1; CN101735014B; CN101735014A; EP2351725B1; EP2351725A4; CA2722995A1; WO2010060345A1; BRPI0912077A2; US20110046419A1

Abstract

Se describe un método para preparar etilenglicol a partir del compuesto de polihidroxilo que incluye almidón, hemicelulosa, sacarosa, dextrosa, fructosa y fructosano. En el método, el compuesto de polihidroxilo se usa como materia prima, el método se lleva a cabo en presencia de catalizador y el catalizador es el catalizador de múltiples metales que está compuesto de dos partes: la primera parte se selecciona por lo menos de un grupo que cosiste de Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Ir, Pt o metal de transición y la segunda parte se selecciona por lo menos de un grupo que consiste de Mo, W, su carburo, nitruro y fosfuro. La conversión catalítica se lleva a cabo bajo la siguiente condición hidrotérmica: la temperatura es de 120-300°C y la presión de hidrógeno es de 1-13 MPa. Mediante el método de la presente invención, se puede preparar el etilenglicol a partir del compuesto de polihidroxilo con alta eficiencia, alta selectividad y alto rendimiento.

Description

METODO PARA PREPARAR ETILENGLICOL A PARTIR DE COMPUESTO DE POLIHIDROXILO Campo de la Invención La invención se refiere a un método para producir etilenglicol y más particularmente a un método para producir etilenglicol a partir de compuestos de polihidroxilo bajo condiciones, hidrotérmicas .

Antecedentes de la Invención Los métodos convencionales para producir etilenglicol implican petróleo como materia prima. Por ejemplo, el etileno se epoxidiza para dar óxido de etileno que se hidrata para dar etilenglicol. El petróleo es un recurso no renovable y estos métodos incluyen un paso de oxidación o epoxidación selectiva, lo cual incrementa la dificultad técnica del proceso. Además, los métodos convencionales tienen baja eficiencia y alto consumo de materiales, pueden producir contaminación seria y producir una gran cantidad de subproductos.

La producción de etilenglicol con materias primas renovables puede reducir la dependencia del ser humano por materiales fósiles y conduce a lograr el desarrollo sostenible en términos ambientales y económicos .

Ref. 215191 Los compuestos de polihidroxilo, tales como almidón, hemicelulosa, glucosa, sacarosa, fructosa y fructano, son muy comunes en la naturaleza y los rendimientos de los mismos se incrementan con el desarrollo de tecnologías agrícolas. La producción de etilenglicol al usar compuestos de polihidroxilo no sólo reduce la dependencia del ser humano de los materiales fósiles sino también mejora el valor agregado de productos agrícolas.

Los métodos convencionales para producir etilenglicol de compuestos polihidroxilo incluyen los pasos de: (a) gelatinizar, licuar y sacarinizar almidón para dar glucosa; (b) hidrotratar la glucosa con rutenio o níquel como catalizador para dar sorbitol ; y (c) degradar el sorbitol por hidrogenólisis bajo alta temperatura y condiciones de alta presión para dar una mezcla que incluye principalmente propilenglicol , glicerol y etilenglicol. Los rendimientos de etilenglicol están entre 10% y 30% y los métodos de preparación son complejos.

Sumario de la Invención En vista de los problemas descritos antes, es un objetivo de la invención proveer un método para producir etilenglicol de un compuesto de polihidroxilo con alto rendimiento y alta selectividad. El compuesto de polihidroxilo, el cual incluye pero no está limitado a, almidón, hemicelulosa, glucosa, sacarosa, fructosa y fructano, se degrada vía la hidrogenación catalítica de un paso para dar etilenglicol .

Para lograr el objetivo anterior, de acuerdo con una modalidad de la invención, se provee un método para producir etilenglicol, el método comprende: (a) agregar un compuesto de polihidroxilo y agua a un reactor sellado de alta presión, (b) cargar el reactor con hidrógeno y (c) permitir que el compuesto de polihidroxilo reaccione en presencia de un catalizador durante la agitación de la mezcla de reacción; el catalizador comprende un primer ingrediente activo y un segundo ingrediente activo, el primer ingrediente activo comprende uno o más metales de transición de los grupos 8, 9 ó 10 (tabla de período normal, sistema IUPAC) seleccionado de hierro, cobalto, níquel, rutenio, rodio, paladio, iridio y platino, o. una mezcla o aleación de los mismos; el segundo ingrediente activo comprende un estado metálico de molibdeno y/o tungsteno, o un carburo, nitruro, o fosfuro del mismo; una presión de hidrógeno inicial en el mismo a temperatura ambiente que está entre , 1 y 12 MPa, la temperatura de reacción está entre 120 y 300°C y el tiempo de reacción no es menor a 5 min.

En una clase de esta modalidad, el compuesto de polihidroxilo es un almidón, hemicelulosa, glucosa, sacarosa, fructosa, o fructano.

En una clase de esta modalidad, la presión de hidrógeno inicial en el reactor a temperatura ambiente está entre 3 y 7 MPa, la temperatura de reacción está entre 180 a 250°C y el tiempo de reacción está entre 30 y 180 min.

En una clase de esta modalidad, la relación en peso del segundo ingrediente activo, al primer ingrediente está entre 0.02 y 1600 y particularmente entre 0.3 y 60.

En una clase de esta modalidad, el primero y segundo ingredientes activos son portados por un vehículo que comprende carbón activado, alúmina, sílice, carburo de silicio, zirconio, óxido de zinc, dióxido de titanio y/o una mezcla y/o material mixto del mismo.

En una clase de esta modalidad, el componente metálico del primer ingrediente- activo constituye entre 0.05 y 50% en. peso del catalizador y particularmente entre 1 y 30% .

En una clase de esta modalidad, el componente metálico del segundo ingrediente activo constituye entre 1 y 80% en peso del catalizador y particularmente entre 10 y 60% en peso.

En una clase de esta modalidad, el catalizador no se soporta y un ingrediente activo del mismo funciona como un catalizador esquelético, por ejemplo, un níquel Raney.

En una clase de esta modalidad, la relación en peso del compuesto de polihidroxilo a agua está entre 1:200 y 1:4.

En una clase de esta modalidad, la relación en peso del compuesto de polihidroxilo al catalizador está entre 1:1 y 100:1.

En una clase de esta modalidad, el reactor de alta presión se sustituye con un rector optimizado, por ejemplo, un reactor de lecho fijo o un reactor de lecho para suspensiones, de manera que es óptima la transferencia de masa y la reacción entre el compuesto de polihidroxilo, hidrógeno y catalizador.

Las ventajas de la invención se resumen más adelante : 1) La invención utiliza compuestos de polihidroxilo renovables, v.gr., almidón, hemicelulosa , glucosa, sacarosa, fructosa o fructano como la materia prima, para satisfacer de esta manera los requerimientos de desarrollo sostenible; 2) Los átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno de las materias primas se mantienen en los productos de degradación de los compuestos de polihidroxilo a un alto grado, lo cual significa que el método de preparación tiene una alta economía atómica; 3) Al comparar con los métodos convencionales para producción de etilenglicol , el método de la invención no implica sorbitol y se produce etilenglicol únicamente mediante una reacción de un paso; por lo tanto, el método se implementa simple y fácilmente a escala industrial, y 4) El método de la invención da productos con alto rendimiento y alta selectividad: el rendimiento de etilenglicol excede el 50%; y la invención muestra una gran promesa económica y social.

Descripción detallada de la Invención Para ilustrar además la invención, los experimentos que detallan un método para producir etilenglicol a partir de un compuesto de polihidroxilo se describen más adelante. Se deberá observar que se pretende que los siguientes ejemplos describan y no limiten la invención.

Ejemplo 1 Preparación de un catalizador de tungsteno Un vehículo' de carbón inactivo (AC) se remojó con 0.4 g/ml de solución de metatungstato de amonio. La mezcla se secó en un horno a 120°C durante 12 horas y se redujo en presencia de hidrógeno a 700°C durante una hora para dar un catalizador de W/AC que comprende 20% en peso de tungsteno.

Ejemplo 2 Preparación de un catalizador de níquel-tungsteno El catalizador de W/AC obtenido como se describió en el Ejemplo 1 además se remojó en una solución de nitrato de "níquel, se secó a 120°C se redujo a 400°C durante 2 horas para dar un catalizador de Ni-W/AC que comprende 5% en peso de níquel y 18% en peso de tungsteno.

Ejemplo 3 Preparación de catalizadores de Ni/Ac, Ni/Si02, Pt/AC, Tu/AC Los vehículos de carbón activo se remojaron por separado en soluciones acuosas de nitrato de níquel, ácido cloroplatínico y tricloruro de rutenio. Las mezclas se secaron a 120°C durante 12 horas y se redujo en presencia de hidrógeno a 450°C durante una hora para dar: un catalizador de Ni/AC que comprende 5% en peso de níquel, un catalizador de Pt/AC que comprende 0.5% en peso de platino, o un catalizador de Ru/AC que comprende 5% en peso de rutenio, respectivamente.

En una preparación separada, se sustituyó carbón activo con Si02 y al seguir los siguientes pasos, se preparó un catalizador de Ni/Si02 que comprende 15% en peso de níquel.

Ejemplo 4 Preparación de un catalizador de platino-tungsteno Un vehículo de sílice se remojó en una solución de 0.2 g/ml de metatungstato de amonio. La mezcla se secó en un horno a 120°C durante 12 horas y se redujo en presencia de hidrógeno a 700°C durante una hora para dar un catalizador de W/Si02 que comprende 10% en peso de tungsteno. El catalizador se remojó además en una solución de ácido cloroplatínico, se secó a 120°C y se redujo en presencia de hidrogenato a 350°C durante 2 horas para dar un catalizador de Pt-W/Si02 que comprende 0.5% en peso de platino y 10% en peso de tungsteno.

Ejemplo 5 - Preparación de un catalizador de carburo de tungsteno Un vehículo de carbón activo se remojó en una solución de metatungstato de amonio de 0.4 g/ml . La mezcla se secó en un horno a 120°C durante 12 horas dy se redujo en una reacción carbotérmica en presencia de hidrógeno a 800°C durante una hora para dar un catalizador de 2C/AC que comprende 20% en peso de tungsteno.

Ejemplo 6 Preparación de un catalizador de carburo de níquel-tungsteno El catalizador de W2C/AC preparado de acuerdo con el Ejemplo 5 se remojó además en una solución de nitrato de níquel, se secó a 120°C y se redujo a 400°C durante 2 horas para dar un catalizador de Ni-W2C/AC que comprende 5% en peso de níquel y 18% en peso de tungsteno.

Ejemplo 7 Preparación de catalizador de carburo de rutenio-tungsteno Un vehículo de carbón activo se remojó en una solución mixta de tricloruro de rutenio y metatungstato de amonio, se secó en un horno a 120°C durante 12 horas y se redujo en un reacción carbotérmica en presencia de hidrógeno a 700°C durante una hora para dar un catalizador de Ru-W2C/AC que comprende 5% en peso de rutenio y 10% en peso de tungsteno.

Ejemplo 8 Preparación de catalizador de carburo de cobalto-molibdeno Un vehículo de carbón activo se - remojó en una solución mixta de nitrato de cobalto y molibdato de amonio con una relación en peso de Mo/Co de 2:1, se secó en un horno a 120°C durante 12 horas y se redujo en una reacción carbotérmica en presencia de hidrógeno a 700°C durante una hora para dar un catalizador de Co-M02C/AC que comprende 10% en peso de cobalto y 20% en peso de molibdeno.

Ejemplo 9 Preparación de catalizador de nitruro de tungsteno Un vehículo de carbón activo se remojó en una solución de metatungstato de amonio de 0.2 g/ml. La mezcla se secó en un horno a 120°C durante 12 horas y se nitro en presencia de H3 a 700°C durante una hora para dar un catalizador de W2N/AC que comprende 15% en peso de tungsteno.

Ejemplo 10 Preparación de un catalizador de nitruro de níquel-tungsteno Se - preparó una solución mixta de metatungstato de amonio y nitrato de níquel con una relación en peso de W/Ni de 1:1 y la concentración de metatungstato de amonio fue de 0.2 g/ml . Un vehículo de carbón activo se remojó en la mezcla, se secó en un horno a 120°C durante 12 horas y se nitro en presencia de NH3 a 700°C durante una hora para dar un catalizador de Ni-W2N/AC que comprende 15% en peso, de níquel y 15% en peso de tungsteno.

Ejemplo 11 Preparación de un catalizador de nitruro de molibdeno Un vehículo de carbón activo se remojó en una solución de molibdato de amonio de 0.3 g/ml. La mezcla se secó en un horno a 120°C durante 12 horas y se nitro en presencia de NH3 a 700°C durante una hora para dar un catalizador de Mo2N/AC que comprende 25% en peso de molibdeno.

Ejemplo 12 Preparación de un catalizador de nitruro de níquel-molibdeno Se preparó una solución mixta de molibdato de amonio y nitrato de níquel con una relación en peso de Mo/Ni de 1:1 y la concentración de molibdato de amonio fue de 0.27 g/ml. Un vehículo de sílice se remojó en la mezcla, se secó en un horno a 120°C durante 12 horas y se nitro en presencia de NH3 a 700°C durante una hora para dar un catalizador de Ni-M02N/Si02 que comprende 15% en peso de níquel y 15% en peso de molibdeno.

Ejemplo 13 Preparación de un catalizador de níquel -molibdeno/alúmina Un vehículo de alúmina se remojó en una solución mixta de nitrato de níquel y molibdato de amonio, se secó en un horno a 120°C durante 12 horas y se redujo en presencia de hidrógeno a 700°C durante una hora para dar un catalizador de Ni-Mo/Al203 que comprende 1% en peso de níquel y 15% en peso de molibdeno.

Ejemplo 14 Preparación de catalizador de fosfuro de molibdeno Se preparó una solución mixta de molibdato de amonio y fosfato de diamonio con una relación atómica de Mo/P de 1:1.2. Un vehículo de dióxido de titanio se remojó en la solución, se secó a 120°C y se redujo en presencia de hidrógeno a 650°C durante 2 horas para dar MoP/Ti02 que comprende 10% en peso de molibdeno.

Ejemplo 15 Preparación de un catalizador de fosfuro de iridio-molibdeno Se preparó una solución mixta de molibdato de amonio, fosfato de diamonio y cloruro de ácido de iridio con una relación atómica de Mo/P de 1:1.2 y relación en peso de Mo/lr de 10:1. Un vehículo de dióxido de titanio se remojó en la solución, se secó a 120°C y se redujo en presencia de hidrógeno a 650°C durante 2 horas para dar un catalizador de Ir-MoP/Ti02 que comprende 1% en peso de iridio y 10% en peso de molibdeno.

Ejemplo 16 Experimentos de degradación catalítica de almidón A un reactor de 200 mi, se le agregaron 1.0 g de un compuesto de polihidroxilo, 0.3 g de un catalizador y 100 mi de agua. El reactor se llenó en hidrógeno y se ventiló tres veces para retirar el aire. Subsiguientemente, se incrementó la presión de hidrógeno en el reactor a 5 MPa y mientras en el mismo se incrementó la temperatura a 240°. Después de 30 minutos de reacción, la mezcla en el reactor se enfrió a temperatura ambiente y se centrifugó para dar un sobrenadante. El sobrenadante se analizó al usar cromatografía de líquidos de alto rendimiento (HPLC, por sus siglas en inglés) con una columna de intercambio de iones calcio y se detectó al usar un detector de índice refractivo. Se calcularon los rendimientos de etilenglicol y hexitoles que comprenden sorbitol y manitol. Se ignoraron rendimientos de otros productos líquidos, tales como propilenglicol, butanotretranol, etanol, etc. y productos de gas, tales como CX¾, <¾', C2H<;, etc.

Ejemplo 17 Tal como en el método descrito en el Ejemplo 16, se degrado almidón en presencia de un catalizador para dar etilenglicol. Los resultados se muestran en la Tabla 1.

Tabla 1 Conversión de almidón a etilenglicol en presencia de varios catalizadores Catalizador Rendimiento Rendimiento Otros de de hexitoles productos etilenglicol % % Ni-W/AC (5% Ni-18% W) 56 6 38 Pt- /AC(0.5%Pt-75% W) 51 10 39 Ni/AC(5% Ni) 8 48 44 Pt/AC(0.5% Pt) 5 45 50 W/AC(20%W) 3 0 97 Ru- 2C /AC(5%Ru-10% W) 48 11 41 Ru/AC(5%Ru) 6 10 84 2C/AC(20%W) 12 3 85 Ni- 2C /AC(5%Ni-18% W) 54 7 39 Ni-W2N/Si02(15%Ni-15% W) 43 5 52 Ni/Si02(15 %Ni) 5 44 51 2N/AC(15%) 8 4 88 Ni-Mo/Al203 (15%Ni-15%Mo) 32 5 63 Ir-MoP/Ti02 (l%Ir-10%Mo) 38 7 55 Co-Mo2C/AC(10%Co-20%Mo) 31 4 65 Ni-Mo2N/AC ( 15%Ni- 15%Mo) 36 8 56 W2C/AC(20%W) + Ru/AC (5%Ru) 50 12 38 Mo2N /AC(25% Mo) + 37 11 52 Ru/C(5%Ru) W2N/AC(15%) + Ru/AC(5%Ru) 45 13 42 . W/AC(20%W) + Ni Raney 52 7 41 Como se muestra en la Tabla 1, mediante el uso de varios catalizadores de metales de la invención, se degradó almidón en etilenglicol con alto rendimiento. El rendimiento de etilenglicol alcanzó el 56% mediante el uso de Ni-W/AC como un catalizador. El mezclado mecánico de un primer catalizador que comprende tungsteno y/o molibdeno como un ingrediente activo y un segundo catalizador que comprende un metal de transición del Grupo 8, 9 ó 10 como un ingrediente activo produjo una mezcla resultante que mantuvo la capacidad de degradar almidón en etilenglicol con alto rendimiento.

Ejemplo 18 Tal como en el método del Ejemplo 16, se degradó la sacarosa en presencia de un catalizador para dar etilenglicol. Los resultados se muestran en la Tabla 2.

Tabla 2. Conversión de sacarosa a etilenglicol en presencia de varios catalizadores Catalizador Rendimiento Rendimiento Otros de de productos etilenglicol hexitoles % % o, - ¾ Ni- /AC (5% Ni-18% W) 43 28 29 Ni/AC(5% Ni) 7 51 42 /AC (20%W) 3 0 97 Ru- 2C /AC(5%Ru-10% W) 32 34 34 Ru/AC (5%Ru) 5 10 85 W2C/AC(20%W) 11 4 85 Ni-W2N/Si02 (15%Ni-15% W) 45 31 24 Ni/Si02(15 %Ni) 6 47 47 W2N/AC(15%) 7 3 90 Ni-Mo/Al203 (15%Ni-15%Mo) 25 26 49 Ir-MoP/Ti02 (l%Ir-10%Mo) 28 24 48 Co- o2C/AC (10%Co-20%Mo) 26 18 56 NÍ-:MO2N/AC(.15%NÍ-15%MQ) : 25 34 41 W/AC(20%W) + Ni Raney 46 21 33 Como se muestra en la Tabla 2, mediante el uso de catalizadores metálicos de la invención, se degradó la sacarosa en etilenglicol con alto rendimiento. El mezclado mecánico de un primer catalizador que comprende tungsteno y/o molibdeno como un ingrediente activo y un segundo catalizador que comprende un metal de transición del Grupo 8, 9, ó 10 como un ingrediente activo produjo una mezcla resultante que mantuvo la capacidad de degradar sacarosa en etilenglicol con alto rendimiento.

Ejemplo 19 Tal como en el método del Ejemplo 16, se degradó glucosa en presencia de un catalizador para dar etilenglicol . Los resultados de muestran en la Tabla 3.

Catalizador Rendimiento Rendimiento Otros de de productos etilenglicol hexitoles % Ni-W/AC (5% Ni-18% W) 39 35 26 Ru-W2C /AC(5%Ru-10% W) 32 41 27 Ni-W2N/Si02 (115%Ni-15% W) 37 32 31 Ni-Mo/Al203 (15%Ni-15%Mo) 23 29 .48 Ir-MoP/Ti02 (l%Ir-10%Mo) 24 27 49 Co-Mo2C/AC(10%Co-20%Mo) 25 16 59 Ni-Mo2N/AC(15%Ni-15%Mo) 22 38 40 W/AC(20%W) + Ni Raney 41 26 33 Como se muestra en la Tabla 3, mediante el uso de varios catalizadores de metales de la invención, se degradó glucosa en etilenglicol con alto rendimiento. El mezclado mecánico de un primer catalizador que comprende tungsteno y/o molibdeno como un ingrediente activo y un segundo catalizador que comprende un metal de transición del Grupo 8, 9, ó 10 como un ingrediente activo produjo una mezcla resultante que mantuvo la capacidad de degradar glucosa en etilenglicol con alto rendimiento.

Ejemplo 20 Tal como en el método del Ejemplo 16, se degradó fructosa en presencia de un catalizador para dar etilenglicol. Los resultados se muestran en la Tabla 4.

Catalizador Rendimiento Rendimiento Otros de de productos etilenglicol hexitoles % % % Ni- /AC (5% Ni -18% W) 33 31 36 Ru-W2C /AC(5%Ru-10% W) 30 34 36 Ni- 2N/Si02 (15%Ni-15% W) 34 28 38 Ni- o/Al2O3 (15%Ni-15%Mo) 21 25 54 Ni-Mo2N/AC (15%Ni-15%Mo) 23 35 42 Como se muestra en la Tabla 4, mediante el uso de varios catalizadores de metales de la invención, se degradó fructosa en etilenglicol con alto rendimiento.

Ejemplo 21 Tal como en el método del Ejemplo 16, se degradó hemicelulosa en presencia de un catalizador para dar etilenglicol. Los resultados se muestran en la Tabla 5.

Tabla 5 Conversión de hemicelulosa a etilenglicol en presencia de varios catalizadores Catalizador Rendimiento Rendimiento Otros de de productos etilenglicol hexitoles % % Ni-W/AC (5% Ni-18% W) 51 8 41 Ru- 2C /AC(5%Ru-10% W) 48 11 41 Ni- 2N/Si02 (15%Ni-15% W) 52 6 42 Ni-Mo/Al203 (15%Ni-15%Mo) 36 5 59 Ni-Mo2N/AC (15%Ni-15%Mo) 31 3 66 Como se muestra en la Tabla 5, mediante el uso de varios catalizadores de metales de la invención, se degradó hemicelulosa en etilenglicol con alto rendimiento. El rendimiento excedió generalmente el 50%.

Ejemplo 22 Este ejemplo presenta un estudio de la influencia del tiempo de reacción sobre la degradación de compuestos de pol ihidroxi lo . Tal como el método del Ejemplo 16, se degradaron catalíticamente varios compuestos de pol ihidroxi lo en presencia de Ni-W/AC (5% Ni- 25% W) bajo diferentes tiempos de reacción. Los resultados se muestran en la Tabla 6.

Tabla 6. Conversión^ de compuestos de polihidroxilo a etilenglicol en presencia de Ni-W/AC como un catalizador bajo diferentes tiempos de reacción.

Almidón Glucosa Sacarosa Tiempo de RendiRendiRendiRendiRendiRendi¬ Reacción miento de miento de miento de miento de miento de miento de etilenhexitoles % etilenhexitoles etilenhexitoles glicol % glicol % % glicol % % 10 min 19 4 16 11 16 8 30 min 56 6 39 35 43 28 3 h 54 5 37 31 41 24 5 h 30 3 24 21 27 14 24 h 15 2 11 10 12 7 Como se muestra en la tabla, bajo diferentes tiempos de reacción en presencia de Ni-W/AC como un catalizador, el rendimiento de etilenglicol debido a la degradación de compuestos de polihidroxilo fue bueno. El tiempo de reacción preferible estuvo entre 30 y 180 min.

Ejemplo 23 Este ejemplo presenta un estudio de la influencia de la temperatura de reacción sobre la degradación de compuestos de polihidroxilo. Tal como el método del Ejemplo 16, se degradaron catalíticamente varios compuestos de polihidroxilo en presencia de Ni-W/AC (5% Ni - 25% W) a diferentes temperaturas de reacción. Los resultados se muestran en la Tabla 7.

Tabla 7. Conversión de compuestos de polihidroxilo a etilenglicol en presencia de Ni-W/AC como un catalizador bajo diferentes temperaturas de reacción.

Almidón Glucosa Sacarosa Temperatura RendiRendiRendiRendiRendí- Rendi¬ °C miento de miento de miento de miento de miento de miento de etilenhexitoles % etilenhexitoles etilenhexitoles glicol % glicol % % glicol % % 130 8 4 6 15 7 6 180 38 3 29 19 31 16 220 45 4 31 24 33 21 240 56 6 39 35 43 28 250 51 8 37 33 40 25 270 31 5 24 31 24 21 Como se muestra en la tabla, a diferentes temperaturas de reacción en presencia de Ni-W/AC como un catalizador, el rendimiento de etilenglicol debido a la degradación de compuestos de polihidroxilo fue bueno. La temperatura de reacción preferible estuvo entre 180 y 250°C.

Ejemplo 24 Este ejemplo presenta un estudio de la influencia de la presión de reacción sobre la degradación de compuestos -de polihidroxilo. Tal como el método del Ejemplo 16, se degradaron catalíticamente varios compuestos de polihidroxilo en presencia de Ni-W/AC (5% Ni- 25% W) a diferentes presiones de reacción. Los resultados se muestran en la Tabla 87.

Tabla 8. Conversión de compuestos de polihidroxilo a etilenglicol en presencia de Ni-W/AC como un catalizador bajo diferentes presiones de reacción.

Almidón Glucosa Sacarosa Presión Rendí- RendiRendiRendiRendi- Rendi¬ (MPa) miento de miento de miento de miento de miento de miento de etilen- hexitoles % etilenhexitoles etilen- hexitoles glicol % glicol % % glicol % % 2 14 4 10 22 11 19 3 41 6 31 28 37 21 5 56 6 39 35 43 28 6 57 7 41 36 44 28 7 55 9 40 36 42 32 12 31 21 23 39 21 35 Como se muestra en la tabla, a diferentes temperaturas de reacción en presencia de Ni-W/AC como un catalizador, el rendimiento de etilenglicol debido a la degradación de compuestos de polihidroxilo fue bueno. La temperatura de reacción preferible estuvo entre 3 y 7 MPa.

Ejemplo 25 En la invención, en presencia de Ni-W/AC (5% Ni-18%W) como un catalizador y almidón o glucosa como materia prima, tal como en el método del Ejemplo 16, se produjo etilenglicol. Solicitud de Patente de China No. CN200510008652.0 describe un método para producir dioles y polioles con sorbitol . Las diferencias entre los dos métodos se muestran en la Tabla 9.

Tabla 9 Comparación del método de acuerdo con la invención y un método de la técnica relacionada Catalizador Material Rendimiento de etilenglicol % Ni-W/AC (5%Ni-18%W) Almidón 56% Ni-W/AC (5%Ni-18% ) Glucosa 39% Ni/Ru El almidón se (método descrito en hidrolizó con una CN200510008652.0) enzima para dar 15% glucosa que hidrotrató para dar sorbitol Como se muestra en la tabla, el rendimiento de etilenglicol tal como en el método de la invención es bastante superior al de la técnica relacionada y el proceso de preparación es bastante más sencillo.

Dado que se han mostrado y descrito las modalidades particulares de la invención, será obvio para los expertos en la materia que pueden hacerse cambios y modificaciones sin alejarse de la invención en su aspecto más amplio, y por lo tanto, la intención de las reivindicaciones anexas es cubrir los cambios y modificaciones que están dentro del espíritu y alcance de la invención.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones.

1.- Un método para producir etilenglicol de un compuesto de polihidroxilo, caracterizado porque comprende los pasos de : a) agregar el compuesto de polihidroxilo y agua a un reactor, b) presurizar el reactor con gas hidrógeno a una presión inicial de hidrógeno, y c) permitir que el compuesto de polihidroxilo reaccione en presencia de un catalizador mientras se agita la mezcla de reacción; en donde el catalizador comprende un primer ingrediente activo y un segundo ingrediente activo; el primer ingrediente activo comprende uno o más metales de transición del Grupo 8, 9, ó 10 seleccionado de hierro, cobalto, níquel, rutenio, rodio, paladio, iridio y platino, o una mezcla o aleación de los mismos, el segundo ingrediente activo comprende un molibdeno y/o tungsteno metálico, o un carburo, nitruro, fosfuro del mismo; y la presión inicial de hidrógeno en el reactor a temperatura ambiente está entre 1 y 12 MPa, la temperatura de reacción entre 120 y 300°C y el tiempo de reacción no es menor a 5 minutos; la relación en peso del segundo ingrediente activo al primer ingrediente está entre 0.02 y 1600.

2. - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el primero y segundo ingredientes activos se soportan por un vehículo que comprende carbón activado, alúmina, sílice, carburo de silicio, zirconio, óxido de zinc, dióxido de titanio, o una mezcla o material compuesto de los mismos, el componente de metal del primer ingrediente activo constituye entre 0.05 y 50% en peso del catalizador; el componente de metal del segundo ingrediente activo constituye entre 1 y 80% en peso del catalizador.

3. - El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque el componente de metal del primer ingrediente activo constituye entre 1 y 30% en peso del catalizador, el componente de metal del segundo ingrediente activo constituye entre 10 y 60% en peso del catalizador.

.4.- El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el catalizador no es soportado y un ingrediente activo del mismo es un catalizador esquelético.

5.- El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque la relación en peso del compuesto de polihidroxilo a agua está ente 1:200 y 1:4; la relación en peso del compuesto de polihidroxilo al catalizador está entre 1:1 y 100:1.

6. - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque la presión de hidrógeno inicial en el reactor está entre 3 y 7 MPa a temperatura ambiente, la temperatura de reacción entre 180 y 250°C y el tiempo de reacción está ente 30 y 180 min.

7. - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque la relación en peso del segundo ingrediente activo al primer ingrediente está ente 0.3 y 60.

8. - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el compuesto de polihidroxilo es almidón, hemicelulosa, glucosa, sacarosa, fructosa, fructano, o una mezcla de los mismos.