制备1,3-丙二醇的方法技术

本发明专利技术具体涉及一种制备1,3

【技术实现步骤摘要】
制备1,3
‑
丙二醇的方法


[0001]本专利技术具体涉及一种制备1,3
‑
丙二醇的方法。

技术介绍

[0002]1,3
‑
丙二醇(1,3
‑
PDO)是生产聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)的主要原料，也是合成增塑剂、洗涤剂、防腐剂、乳化剂的原料。特别是制造性能优异的PTT纤维，既具有聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的性能，又具有尼龙良好的回弹性和抗污染性，在地毯、工程塑料、服装面料等领域广泛应用。长期以来，全球1,3
‑
丙二醇的工业产量很低，价格高，阻碍了聚对苯二甲酸丙二酯行业的发展。
[0003]目前全球1,3
‑
PDO的生产基本上被德国Degussa公司、美国壳牌公司和美国杜邦公司三家垄断。三个公司各自采用的是不同的技术路线。Degussa公司采用的是丙烯醛水合氢化法，壳牌公司采用的是环氧乙烷碳基化法，两个公司走的都是“石化合成路线”。杜邦公司采用的是自己创新的生物工程法。由于目前世界上采用转基因工程菌发酵法生产1,3丙二醇的只有杜邦一家，因此杜邦通过专利申请将相关的技术和工艺进行了严密的保护，形成了高度的技术垄断。
[0004]现有丙烯醛水合氢化法的技术路线为：以无机酸作催化剂，利用丙烯醛水合制备3
‑
羟基丙醛(3
‑
HPA)，但产率低，选择性差，并伴有副反应发生。丙烯醛遇酸容易发生缩合或聚合反应，生成二丙酸醚等，为解决这些问题，Degussa公司采用弱酸性离子交换树脂作为催化剂来提高3
‑
HPA的选择性，丙烯醛水合的转化率和选择性都可以大幅度提高。Degussa公司和Hoechst公司又相继研究和开发了无机载体的酸性催化剂。
[0005]环氧乙烷碳基化法的设备投资大，技术难度高，特别是催化剂的制备较难。
[0006]环氧乙烷羰基化法和丙烯醛水合氢化法的中间产物均是3
‑
羟基丙醛，3
‑
羟基丙醛的化学性质不太稳定，易发生羟醛缩合反应。而且环氧乙烷羰基化使用合成气压力很高要达到10MPa以上。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是为了克服现有技术的存在3
‑
羟基丙醛作原料不易保存且合成难度大的问题，提供了一种制备1,3
‑
丙二醇的方法，该方法以3
‑
乙酰氧基丙醛为原料，在较温和的条件下制备得到了1,3
‑
丙二醇。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种制备1,3
‑
丙二醇的方法，所述方法包括以下步骤：
[0009](1)在溶剂和钌催化剂存在下，将3
‑
乙酰氧基丙醛进行加氢反应得到3
‑
乙酰氧基丙醇；
[0010](2)将3
‑
乙酰氧基丙醇进行水解；
[0011]其中，所述钌催化剂包括载体和负载在载体上的活性组分钌。
[0012]本专利技术采用性能稳定、易于保存的3
‑
乙酰氧基丙醛为原料，选择合适的催化剂在
较温和的条件下制备得到1,3
‑
丙二醇。本专利技术的加氢催化剂为固相即非均相催化剂，易于产物与催化剂分离。特别地采用本专利技术的方法可以显著提高1,3
‑
丙二醇的收率。
[0013]特别优选地，本专利技术制备3
‑
乙酰氧基丙醛的方法不需要添加可燃性气体，可减少意外事故的发生，同时，本专利技术采用的原料易得，且不需要催化剂和溶剂，克服了催化剂难制备和溶剂回收能耗高的问题，可降低3
‑
乙酰氧基丙醛的生产成本。
具体实施方式
[0014]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0015]本专利技术中，所提到的压力均为表压。
[0016]本专利技术提供了一种制备1,3
‑
丙二醇的方法，所述方法包括以下步骤：
[0017](1)在溶剂和钌催化剂存在下，将3
‑
乙酰氧基丙醛进行加氢反应得到3
‑
乙酰氧基丙醇；
[0018](2)将3
‑
乙酰氧基丙醇进行水解；
[0019]其中，所述钌催化剂包括载体和负载在载体上的活性组分钌。
[0020]根据本专利技术，所述溶剂的种类没有特别的限定，优选地，所述溶剂为极性溶剂，更优选为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、N,N
‑
二甲基甲酰胺和四氢呋喃中的至少一种。
[0021]根据本专利技术，所述溶剂与3
‑
乙酰氧基丙醛的用量可以在较宽范围内进行选择，优选地，所述溶剂与3
‑
乙酰氧基丙醛的质量比为20
‑
50：1，优选为30
‑
40：1。
[0022]根据本专利技术，所述钌催化剂与3
‑
乙酰氧基丙醛的用量可以在较宽范围内进行选择，优选地，所述钌催化剂与3
‑
乙酰氧基丙醛的重量比为0.01
‑
10：1，更优选0.1
‑
8：1。
[0023]根据本专利技术，所述加氢反应条件可以为本领域常用的加氢反应条件，优选地，所述加氢反应的条件包括：温度为0
‑
300℃，更优选为80
‑
250℃；氢气的压力为0.1
‑
10MPa，更优选为0.5
‑
8MPa。
[0024]根据本专利技术，优选地，所述水解的方式为在水解催化剂存在下，将3
‑
乙酰氧基丙醇与水在0
‑
100℃进行反应；更优选地，所述水解的方式为将水解催化剂与水混合制备成水溶液，再将水解催化剂的水溶液与3
‑
乙酰氧基丙醇在0
‑
100℃进行反应。
[0025]根据本专利技术，所述水解催化剂的种类并没有特别的限定，优选地，所述水解催化剂为含有碱金属的碱，更优选为氢氧化钠、氢氧化锂和氢氧化钾中的至少一种。
[0026]根据本专利技术，优选地，所述水解催化剂与3
‑
乙酰氧基丙醇的重量比为0.01
‑
1：1，优选为0.1
‑
0.8：1。
[0027]根据本专利技术，优选地，所述水解催化剂与水的重量比为0.1
‑
10：1，优选0.3
‑
8：1。
[0028]根据本专利技术，优选地，所述载体包括碳、二氧化硅、氧化铝和MOFs材料中的至少一种，优选为碳、氧化铝和MOFs材料中的至少一种。
[0029]根据本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备1,3
‑
丙二醇的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)在溶剂和钌催化剂存在下，将3
‑
乙酰氧基丙醛进行加氢反应得到3
‑
乙酰氧基丙醇；(2)将3
‑
乙酰氧基丙醇进行水解；其中，所述钌催化剂包括载体和负载在载体上的活性组分钌。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述溶剂为极性溶剂，优选为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、N,N
‑
二甲基甲酰胺和四氢呋喃中的至少一种；和/或，所述溶剂与3
‑
乙酰氧基丙醛的质量比为20
‑
50：1，优选为30
‑
40：1。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述钌催化剂与3
‑
乙酰氧基丙醛的重量比为0.01
‑
10：1，优选0.1
‑
8：1，更优选为0.5
‑
2：1。4.根据权利要求1
‑
3中任意一种所述的方法，其中，所述加氢反应的条件包括：温度为0
‑
300℃，优选为80
‑
250℃；氢气的压力为0.1
‑
10MPa，优选为0.5
‑
8MPa。5.根据权利要求1
‑
4中任意一种所述的方法，其中，所述水解的方式为在水解催化剂存在下，将3
‑
乙酰氧基丙醇与水在0
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐向亚，张明森，邵芸，刘红梅，冯静，邬娇娇，刘东兵，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：