本發(fā)明一般涉及由生物質(zhì)衍生的化合物生產(chǎn)芳族烴類，并且更具體地涉及由碳水化合物諸如己糖(例如葡萄糖或果糖)制備對(duì)二甲苯的總體生物基途徑。
背景技術(shù)：
1、c8烷基芳族烴類通常被認(rèn)為是有價(jià)值的產(chǎn)物，其中對(duì)于對(duì)二甲苯的需求最高。例如，對(duì)二甲苯用于商業(yè)合成對(duì)苯二甲酸，對(duì)苯二甲酸是聚酯織物的制造中的原料。
2、對(duì)二甲苯的主要來(lái)源包括得自原油精煉的混合的二甲苯料流。此類料流的示例是由商業(yè)二甲苯異構(gòu)化方法或由通過(guò)液-液萃取和分餾分離衍生自催化重整產(chǎn)品的c8烷基芳族烴餾分而產(chǎn)生的那些?？梢酝ㄟ^(guò)結(jié)晶和/或吸附分離從通常含有所有三種二甲苯異構(gòu)體的混合物的含對(duì)二甲苯的進(jìn)料流中分離出對(duì)二甲苯。
3、因此，大多數(shù)對(duì)二甲苯由石油基原料生產(chǎn)。然而，由石油基原料生產(chǎn)對(duì)二甲苯保持對(duì)精煉石油的依賴并產(chǎn)生溫室氣體排放。來(lái)自可再生原料的生物基對(duì)二甲苯替代物將會(huì)降低溫室氣體(ghg)排放并且減少對(duì)石油資源的依賴。不受任何理論的束縛，據(jù)信生物對(duì)二甲苯可以是碳陰性的。
4、最近，已經(jīng)提出對(duì)二甲苯可以由生物質(zhì)衍生的組分制得。例如，由可持續(xù)的糖衍生的呋喃諸如二甲基呋喃(dmf)生產(chǎn)對(duì)二甲苯提供了傳統(tǒng)石油基生產(chǎn)的供選擇路線。
5、因此，一直需要并且期望改進(jìn)由生物質(zhì)衍生的化合物生產(chǎn)對(duì)二甲苯的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明描述使用新催化劑將烯烴(諸如c2至c4烯烴，如乙烯、丙烯和丁烯)環(huán)加成到生物質(zhì)衍生的化合物(諸如二甲基呋喃、呋喃、甲基呋喃)。與具有大于1000的二氧化硅與氧化鋁的比率的常規(guī)催化劑相比，該催化劑具有約25的相對(duì)低的二氧化硅與氧化鋁的比率。催化劑具有磷，并且可以是12元環(huán)沸石，例如β沸石。此類催化劑可用于生成高產(chǎn)率的生物基px。
2、有利地，用于該方法的dmf起始材料可以由碳水化合物合成，從而提供至少部分地依賴于可再生原料并且由生物質(zhì)衍生的組分形成的對(duì)二甲苯的生產(chǎn)路線。
3、因此，在至少一個(gè)方面，本發(fā)明的特征可以在于提供一種用于通過(guò)以下方式將烯烴環(huán)加成到生物質(zhì)衍生的化合物的方法：使烯烴和生物質(zhì)衍生的化合物與催化劑接觸。該催化劑包含比率小于1:1000的硅和鋁，并且進(jìn)一步包含磷。
4、該催化劑可以是β沸石。
5、硅與鋁的比率可以在1:1至1:500之間，或在1:1至1:25之間。
6、催化劑可包含0.001重量％至10重量％的磷。
7、廣義地，本發(fā)明的特征還可以在于提供一種通過(guò)以下步驟生產(chǎn)對(duì)二甲苯的方法：提供烯烴；提供衍生自生物質(zhì)的化合物；以及，在催化劑的存在下使該烯烴和該衍生自生物質(zhì)的化合物接觸。該催化劑包含比率小于1:1000的硅和鋁，并且進(jìn)一步包含磷。
8、烯烴與衍生自生物質(zhì)的化合物的摩爾比可以在1:100至100:1的范圍內(nèi)。
9、催化劑與衍生自生物質(zhì)的化合物的重量比可以在0.001:1至10:1的范圍內(nèi)。
10、接觸可以在100℃至500℃范圍內(nèi)的溫度下發(fā)生。
11、接觸可以在689kpa至17,237kpa(100psig至2,500psig)的范圍內(nèi)的壓力下發(fā)生。
12、該方法可以是連續(xù)方法或間歇方法。
13、該催化劑可以是β沸石。
14、催化劑的硅與鋁的比率可以在1:1至1:500之間，或在1:1至1:25之間。
15、催化劑可包含0.001重量％至10重量％的磷。
16、在至少一個(gè)方面，本發(fā)明的特征大體可以進(jìn)一步在于提供一種用于用烯烴將生物質(zhì)衍生的化合物轉(zhuǎn)化為芳族物質(zhì)的催化劑。該催化劑包含由比率小于1:100的硅和鋁形成的多孔載體以及磷。
17、該催化劑可以是β沸石。
18、硅和鋁的比率可以在1:1至1:25之間。
19、催化劑可包含0.001重量％至10重量％的磷。
20、本發(fā)明的另外的方面、實(shí)施方案和細(xì)節(jié)(所有這些都可以任何方式組合)在本發(fā)明的以下具體實(shí)施方式中闡述。
1.一種用于將烯烴環(huán)加成到生物質(zhì)衍生的化合物的方法，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述催化劑包括β沸石。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述硅與鋁的比率在1:1至1:500之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述硅與鋁的比率在1:1至1:25之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述催化劑包含在0.001重量％至10重量％之間的磷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述烯烴與衍生自所述生物質(zhì)的所述化合物的摩爾比在1:100至100:1或在0.001:1至10:1的范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述接觸在100℃至500℃的范圍內(nèi)的溫度下進(jìn)行。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述接觸在689kpa至17,237kpa(100psig至2,500psig)的范圍內(nèi)的壓力下進(jìn)行。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法是連續(xù)方法。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法是間歇方法。