一種製備1,3-丙二醇的方法

2023-06-01 19:59:11 2

專利名稱：一種製備1,3-丙二醇的方法
技術領域：
本發明屬於化工技術領域，具體涉及一種1，3-丙二醇的製備方法。

背景技術：
1，3-丙二醇(l，3-Propanediol，簡稱1，3_PD0，化學式為CH20HCH2CH20H)，是一種重要的有機化工原料，主要應用於油墨、塗料、化妝品、製藥、防凍劑等行業，它最重要的用途是作為聚酯、聚醚和聚亞氨酯的單體。由它合成的聚酯有獨特的性質和優異的性能，而且可以使聚酯塑料具有易於自然循環的可生物降解特性。
近年來，作為重要的有機合成原料和中間體，因其獨特性能以及廣泛的用途成為研究開發的熱點。早在1948年，美國Shell公司就申請了以丙烯醛水合路線合成1，3-PD0的專利，20世紀60年代和70年代，又將此專利進行了產業化實施。進入20世紀80年代和90年代，德國Degussa公司開發了丙烯醛路線製備1，3_PD0的方法。之後，美國Shell公司又開發出以環氧乙烷(E0)為原料生產1，3-PD0的生產工藝，並於1996年實現工業化生產。近年來，我國也有多家科研院所從事1，3-丙二醇生物法技術的開發研究。其中大連理工大學生物化工所與德國國家生物技術研究中心合作研究開發甘油轉化生產1，3-丙二醇的技術，早已取得很大的進步。該所曾經與中科院化工冶金研究所合作開展甘油連續發酵生產和甘油與1，3-丙二醇聯產的新工藝研究。中科院化工冶金研究所具有發酵法生產甘油工業化的技術和經驗。另外，清華大學化工系應用化學研究所也在前些年進行了發酵法生產1，3-丙二醇的開發研究，當時該所還擁有二步發酵法生產甘油的專利技術。但是現有的製備方法均存在轉化率不高，副反應偏高，導致後續處理難度加大，得率較低的技術問題。


發明內容
本發明針對現有的1，3-丙二醇製備方法不足的缺陷，而開發製備的1，3-丙二醇的方法。本發明方法採用為丙烯醛原料通過二部法來製備1，3-PD0。
本發明是這樣實現的 首先由丙烯醛水合制3-羥基醛(3-HPAL)，一般採用酸性催化劑。優選的催化劑為離子交換樹脂、酸性分子篩。其次由3-羥基丙醛經過加氫還原為1，3-PD0。
CH2 = CHCH0+H20 — H0CH2CH2CH03-羥基丙醛
H0CH2CH2C0+H2 — H0CH2CH2CH20H 1，3-PD0 水合丙烯醛的反應條件為反應溫度60-10(TC，停留時間1-3小時，此時丙烯醛轉化率70 % ， 3-HPAL選擇性80 % ， 3-HPAL的重量收率為90 % 。 3-羥基丙醛經過加氫還原為1，3-PD0，採用的催化劑為VIII族的貴金屬催化劑，催化劑優選為鉑、耙，催化劑負載在活性炭或者氧化鋁上，加氫的溫度為180-26(TC，液時體積空速為0. 6-lh-l，反應壓力表壓3-6MPa，此時3-羥基丙醛轉化率不低於80%， 1， 3-PD0選擇性90 % ， 1 ， 3-PD0的重量收率為95 % 。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明加以詳細描述。
實施例1 在小型反應釜中加入商品丙烯醛300克，加入離子交換樹脂100克，然後在攪拌的情況下加入去離子水100克，加熱至溫度到6(TC，停止加熱，攪拌，過1小時後停止反應，測定溶液中3-HPAL為320克，分離出3-HPAL。將分離出的3-HPAL從上部加入裝有鉑_三氧化二鋁催化劑的管式反應器中，反應器的下部通氫氣，保持溫度在18(TC，液時體積空速為0. 6-h-l，反應壓力為3MPa，反應完畢測定產物中1， 3-PD0的含量，得到1， 3-PD0300克，收率為95. 6%。
實施例2 在小型反應釜中加入商品丙烯醛300克，加入離子交換樹脂100克，然後在攪拌的情況下加入去離子水100克，加熱至溫度到8(TC，停止加熱，攪拌，過2小時後停止反應，測定溶液中3-HPAL為325克，分離出3_HPAL。將分離出的3-HPAL從上部加入裝有鉑_三氧化二鋁催化劑的管式反應器中，反應器的下部通氫氣，保持溫度在20(TC，液時體積空速為0. 8-h-l，反應壓力為4MPa，反應完畢測定產物中1， 3-PDO的含量，得到1， 3-PD0300克，收率為96. 8%。
權利要求
一種製備1，3-丙二醇的方法，其特徵在於包括以下連續步驟首先由丙烯醛採用酸性催化劑水合制3-羥基醛，其次由3-羥基丙醛經過加氫還原為1，3-PDO。
2. 如權利要求1所述的製備方法，其特徵在於酸性催化劑為離子交換樹脂、性分子篩。
3. 如權利要求1所述的製備方法，其特徵在於水合丙烯醛的反應條件為反應溫度 60-10(TC，停留時間1-3小時。
4. 如權利要求1所述的製備方法，其特徵在於3-羥基丙醛經過加氫還原為1，3-PD0， 採用的催化劑為VIII族的貴金屬催化劑，加氫的溫度為180-26(TC，液時體積空速為 0. 6-lh—、反應壓力表壓3-6MPa，。
5. 如權利要求4所述的製備方法，其特徵在於催化劑為鉑、耙，催化劑負載在活性炭或 者氧化鋁上。
全文摘要
一種製備1，3-丙二醇的方法，屬於化工技術領域。首先由丙烯醛水合制3-羥基醛(3-HPAL)，一般採用酸性催化劑。優選的催化劑為離子交換樹脂、酸性分子篩。其次由3-羥基丙醛經過加氫還原為1，3-PDO。3-羥基丙醛經過加氫還原為1，3-PDO，採用的催化劑為VIII族的貴金屬催化劑，催化劑優選為鉑、鈀，催化劑負載在活性炭或者氧化鋁上，加氫的溫度為180-260℃，液時體積空速為0.6-1h-1，反應壓力表壓3-6MPa，此時3-羥基丙醛轉化率不低於80％，1，3-PDO選擇性90％，1，3-PDO的重量收率為95％。
文檔編號C07C29/141GK101723800SQ20081015529
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月30日 優先權日2008年10月30日
發明者李海濤 申請人:李海濤