一種製備1,2-戊二醇的方法
2023-06-01 18:27:41 4
一種製備1,2-戊二醇的方法
【專利摘要】本發明提供了一種製備1,2-戊二醇的方法，主要包含以下步驟：1）將正戊烯與甲酸混合在反應釜中，向反應釜中緩慢滴加雙氧水，滴加時間為0.5~1.5h，滴加完畢後保溫,保溫溫度為26~29℃，保溫時間為4~6h。正戊烯、甲酸和雙氧水的質量比為3.5:0.5:0.2~3.5:2.5:1。2）向步驟1）得到的反應液中滴加濃度為50%的NaOH溶液，滴加時間為30~60min，控制反應液pH值為10~12，滴加完畢後保溫，保溫時間為0.5~1.5，保溫溫度為55~65℃。本發明優點在於通過改變物料的滴加方式，減少反應過程中甲酸的用量，從而減少水解過程中NaOH的用量以及甲酸鈉的生成量，結果表明，本方法可以減少50%的甲酸的用量，從而有效地減少了甲酸鈉的生成量，減輕了後續處理的壓力。
【專利說明】—種製備1 』 2-戊二醇的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種製備1，2-戊二醇的方法，特別涉及通過反應物料的循環利用製備1，2_戊二醇的方法。
【背景技術】
[0002]1，2-戊二醇是一種直鏈的二醇，具有明顯的極性與非極性，從而使得其具有不同於其他二醇的性質。1，2-戊二醇在全球被廣泛使用，它不僅是一種重要的化工原料，常用來生產聚酯、表面活性劑，1，2-戊二醇還是製備殺菌劑丙環唑的主要原料，丙環唑是一種可以代替有機磷農藥的殺蟲劑，同時它可作為於化妝品的保溼劑的主要成分。
[0003]目前國內1，2-戊二醇的合成方法根據原料的不同合成方法也多樣化主要有正戊酸法、正戊醇法、正戊烯法、乙酐合成法、糠醛法等。其中正戊烯法由於工藝簡單，副反應少，反應收率高而具有一定的優勢。但由於原料正戊烯難以獲得，制約著正戊烯法合成1，2-戊二醇的發展。近些年，經過1，2-戊二醇合成工藝與石油C5餾份分離正戊烯的不斷發展，正戊烯法合成1，2-戊二醇越來越受到人們的關注。例如:「用乙酐合成法製備鄰二醇(《天津化工》1996 (3):28-29.)」一文介紹了以正戊烯為原料，醋酐為反應介質，在催化劑濃硫酸作用下烯烴被氧化劑過硼酸鈉直接氧化為鄰二醇單乙酸酯，再在鹼性條件下水解得到所需產物1，2-戊二醇。該工藝的缺點是催化劑濃硫酸用量較難控制，副產物較多，同時安全性能差。
[0004]US4605795公開了一種1，2_戊二醇的合成方法，該方法以苯為反應介質，以正戊烯、過氧丙酸為原料經環氧化、皂化等過程獲得1，2-戊二醇。該方法容易生成副產物且回收較難、設備腐蝕嚴重以及使 用了毒性高的苯作為溶劑。
[0005]US447902公開了一種合成1，2_烷二醇的方法，該方法以烯烴與甲酸和過氧化氫反應得到1，2-環氧烷烴，再在鹼性條件下水解得到1，2-烷二醇。
[0006]CN1552684公開了一種合成1，2_戊二醇的方法，該方法以正戊烯、甲酸和過氧化氫為原料，在低溫度條件下，甲酸和過氧化氫以一定摩爾比反應製得過氧甲酸，正戊烯在強氧化劑過氧甲酸作用下生成1，2-環氧戊烷，然後在鹼性條件下水解得到1，2-戊二醇。由於反應過程中用到大量的酸與鹼，該工藝產生較多的廢液與甲酸鹽。
[0007]由此可見，現有技術中普遍存在生產成本較高、設備腐蝕嚴重、環境汙染大等不足。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在於克服上述現有技術的不足，提供一種製備1，2-戊二醇的方法，該方法以正戊烯為原料，雙氧水與甲酸為氧化劑，通過向正戊烯與甲酸混合物滴加雙氧水的方法,減少反應過程中甲酸的消耗,從而減少水解反應中甲酸鹽的裡量，從而減輕後續處理甲酸鹽的壓力，降低生產成本。
[0009]以下是本發明的技術方案:[0010]一種製備1，2-戊二醇的方法，該方法包含以下步驟:
[0011]I)將正戊烯與甲酸混合在反應釜中，向反應釜中緩慢滴加雙氧水，滴加時間為
0.5^1.5h，滴加完畢後在24~29°C的溫度下保溫3飛h，正戊烯、甲酸和雙氧水的質量比為
3.5:0.5~2.5:0.2~I ；
[0012]2)向步驟I)得到的反應液中滴加濃度為50%的NaOH溶液，滴加時間為3(T60min，控制反應液PH值為10-12，滴加完畢後在5(T70°C的溫度下保溫0.5^1.5h。
[0013]步驟I)所述雙氧水滴加時間為f 1.2h。
[0014]步驟I)所述保溫溫度為27~28°C。
[0015]步驟I)所述保溫時間為4~5h。
[0016]步驟I)所述正戊烯、甲酸和雙氧水的質量比為3.5:1~2:0.5~1。
[0017]步驟2 )所述NaOH滴加時間為4(T50min。
[0018]步驟2)所述反應pH值為l(TlI。
[0019]步驟2)所述保溫時間為f 1.2h。
[0020]步驟2)所述 保溫溫度為55~65°C。
[0021]現有技術中，一般是將甲酸與正戊烯先混合，通過向反應系統中滴加雙氧水的方式來進行氧化反應。本發明的實質是通過甲酸的循環利用，減少反應過程中甲酸的消耗，從而減少水解反應中甲酸鹽的生成量。發明人經過研究甲酸、雙氧水氧化正戊烯合成1，2-戊二醇工藝路線的反應機理發現，雙氧水氧化正戊烯的過程中，首先雙氧水將甲酸氧化成過氧甲酸，過氧甲酸是一種強氧化劑，過氧甲酸將正戊烯氧化成1，2-環氧戊烷後被還原成甲酸，雙氧水繼續將甲酸氧化為過氧甲酸，如此循環。另外，發明人通過實驗驗證，發現改變現有技術中原料的滴加順序，循環利用甲酸，可以減少50%左右的甲酸的消耗，從而減少了NaOH的用量以及甲酸鈉的生成量。
【具體實施方式】
[0022]下面通過具體的實施方式對本發明作進一步描述。
[0023]【實施例1~10】
[0024]將甲酸與正戊烯加入到反應釜中，向反應釜中滴加雙氧水,反應完畢後，向系統中滴加濃度為50%的NaOH溶液，I, 2-環氧戊烷經水解生成1，2-戊二醇。反應過程中原料配t匕、工藝反應條件見表1，。採用氣相色譜法分析各組分含量，經計算得1，2-戊二醇收率，結果見表2.[0025]【比較例I】
[0026]將雙氧水與正戊烯加入到反應釜中，向反應釜中滴加甲酸,反應完畢後，向系統中滴加濃度為50%的NaOH溶液，I, 2-環氧戊烷經水解生成1，2-戊二醇。反應過程中原料配t匕、工藝反應條件見表1，。採用氣象色譜法分析各組分含量，經計算得1，2-戊二醇收率，結果見表2.[0027]【比較例2】
[0028]將雙氧水與甲酸加入到反應釜中，向反應釜中滴加正戊烯,反應完畢後，向系統中滴加50%的NaOH溶液，I, 2-環氧戊烷經水解生成1，2-戊二醇。反應過程中原料配比、工藝反應條件見表1，。採用氣象色譜法分析各組分含量，經計算得1，2-戊二醇收率，結果見表2.[0029]表1
[0030]
【權利要求】
1.一種製備1，2-戊二醇的方法，其特徵在於，該方法包含以下步驟: O將正戊烯與甲酸混合在反應釜中，向反應釜中緩慢滴加雙氧水，滴加時間為0.5^1.5h，滴加完畢後在24~29°C的溫度下保溫3飛h，正戊烯、甲酸和雙氧水的質量比為3.5:0.5~2.5:0.2~I ； 2)向步驟I)得到的反應液中滴加濃度為50%的NaOH溶液，滴加時間為3(T60min，控制反應液PH值為10-12，滴加完畢後在5(T70°C的溫度下保溫0.5^1.5h。
2.根據權利要求1所述的一種製備1，2-戊二醇的方法，其特徵在於步驟I)所述雙氧水滴加時間為I~1.2h。
3.根據權利要求1所述的一種製備1，2-戊二醇的方法，其特徵在於步驟I)所述保溫溫度為27~28°C。
4.根據權利要求1所述的一種製備1，2-戊二醇的方法，其特徵在於步驟I)所述保溫時間為4~5h。
5.根據權利要求1所述的一種製備1，2-戊二醇的方法，其特徵在於步驟I)所述正戊烯、甲酸和雙氧水的質量比為3.5: f 2:0.5~1。
6.根據權利要求1所述的一種製備1，2-戊二醇的方法，其特徵在於步驟2)所述NaOH滴加時間為4(T50min。
7.根據權利要求1所述的一種製備1，2-戊二醇的方法，其特徵在於步驟2)所述反應pH值為10~11。
8.根據權利要求1所述的一種製備1，2-戊二醇的方法，其特徵在於步驟2)所述保溫時間為1-1.2h。
9.根據權利要求1所述的一種製備1，2-戊二醇的方法，其特徵在於步驟2)所述保溫溫度為55~65°C。
【文檔編號】C07C31/20GK103864575SQ201210535329
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月12日 優先權日:2012年12月12日
【發明者】傅建松, 王繼媛, 孫超, 張冬梅, 吳忠平 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石化上海石油化工股份有限公司