1,3一丙二醇的提纯方法技术

本发明专利技术公开了一种从１，３－丙二醇中除去杂质，尤其是除去成色杂质的方法。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】,3一丙二醇的提纯方法
本专利技术涉及一种从,3-丙二醇中除去杂质，尤其是除去成色杂质的方法。专利技术技术背景,3-丙二醇是制备聚醚二醇、聚酯均聚物和共聚物以及热塑弹性体的前体。这些产物的质量通常取决于所用原料的质量。对于诸如纤维的某些应用领域，产品的色质是人们关注的一个主要品质。已知，由,3-丙二醇制得的产品需进行脱色处理。使用市售的,3-丙二醇原料制备得到的是棕色聚醚二醇。将由市售的,3-丙二醇制得的产物进行脱色的已知方法不仅繁复而且费用昂贵。即使是进行了彻底的提纯处理，许多产物仍然留有黄色。美国专利US 2520733公开了一种提纯多元醇的方法，所述多元醇是在酸催化剂(2.5-6重量％)存在下，在大约75-200℃温度下由,3-丙二醇制得。该提纯方法涉及使聚合物经漂白土渗滤，然后进行加氢。即使是进行了该彻底的提纯处理后，最终产物仍带有轻微的黄色。美国专利US 3326985公开了一种制备具有改进的色质且分子量为200-400的聚(,3-丙二醇)的方法，该方法是在氮气条件下，将低分子量的聚(,3-丙二醇)进行真空脱色处理。美国专利US 5659089公开了一种通过2-甲基-,3-丙二醇的醚化作用制备聚(2-甲基-,3-丙二醇)的方法。其中未提及二元醇的提纯步骤。任何市售级的二元醇均可用于该醚化方法中。美国专利US 5527973公开了一种提供纯化的可用作低色度聚酯原料的,3-丙二醇的方法。该方法具有一些缺点，包括需使用大规模的设备并且需要用大量的水进行稀释，而这些水难以从产物中去除。本专利技术用比较简单而经济的方法解决了脱色聚合物生产的问题。本专利技术方法涉及提纯起始反应物,3-丙二醇和从起始反应物,3-丙二醇中去除有色前体，而不是处理得到的产物。由本专利技术方法得到的纯化的二元醇可用于制备许多聚合物，包括具有优良色质的聚醚二醇、聚酯和热塑弹性体。专利技术综述本专利技术公开了一种提纯,3-丙二醇的方法，该方法包括下述步骤a)将,3-丙二醇与酸催化剂接触，接触温度处于杂质发生反应所需温度之上和生成大量醚所需温度之下；和b)从杂质、起反应的杂质和酸催化剂中分离出纯化的,3-丙二醇。专利技术详述在通过,3-丙二醇的脱水制备低分子量聚醚二醇的方法中，多元醇的品质是极其重要的。对于诸如制备纤维的某些应用领域，产品色质是人们关注的一个主要品质。过去，试图制得具有优良色质的聚(,3-丙二醇)的努力均告失败。本专利技术公开了一种制备纯化的,3-丙二醇的方法，由该纯化的,3-丙二醇制得的产物，如多元醇、聚酯均聚物和共聚物以及热塑弹性体具有优良的色质。由,3-丙二醇(已采用两步法提纯,3-丙二醇的发色前体)已制得了无色(即，无生色团)聚醚二醇。处理二元醇以使其不含有发色剂(下文称为“发色前体”)的第一步涉及在升高的温度下使,3-丙二醇与酸催化剂接触。尽管不期望受到任何机理的约束，但是申请人相信，该步骤将发色前体和其它杂质转化为由于化学性质改变而易于与,3-丙二醇分离的有色和无色衍生物。上述提纯方法的第二步涉及从生成的有色和无色衍生物、进行转化反应所采用的酸催化剂和可能存在的残余杂质中分离出所需的提纯的,3-丙二醇。在上述处理方法中使用酸催化剂。该酸催化剂促进发色前体向发色体的转化。酸的类型(均相或多相)、酸的性质(强或弱)以及酸催化剂的用量的变化很大。尽管可以使用可溶性酸催化剂，包括无机酸和有机磺酸，但是，一般优选使用多相酸催化剂，因为，多相酸催化剂更易于去除并易于回收循环。通过萃取或中和能除去可溶性催化剂(如果使用的话)。通过过滤能去除固体多相酸催化剂。只要接触时间足够，也可使用固定多相催化剂，即，采用连续法。合适的多相催化剂是含有磺酸侧基或羧酸侧基的全氟代离子交换聚合物(PFIEP)，包括从杜邦公司购得的Nafion催化剂(Nafion催化剂是含有磺酸侧基的全氟代离子交换聚合物实例)、二氧化硅或氧化铝负载的Nafion催化剂、Nafion超强酸催化剂、Nafion树脂和二氧化硅的多孔毫微复合材料，酸性沸石或酸性粘土。本专利技术酸催化剂的用量并不重要，只要存在足够的催化剂即可。少量催化剂可迫使处理时间延长。如果使用市售NafionNR50催化剂，则在间歇处理法中，相对于,3-丙二醇的重量，适宜使用重量％催化剂。在间歇处理法中，基于,3-丙二醇的用量，催化剂的用量一般为约0.-5重量％。在酸处理步骤所采用的温度下，发色前体的转化反应易于发生，同时基本上避免了,3-丙二醇发生脱水反应。通过在氮气气氛下，将,3-丙二醇和酸催化剂在00-60℃加热0.-3小时进行本专利技术方法。在高于70℃的温度下，酸起到脱水催化剂的作用，从而导致,3-丙二醇形成聚醚二醇。反应温度优选维持在30-50℃，在该温度下，发色前体发生反应，同时又基本上不会产生,3-丙二醇的二聚物或三聚物。在大气压或大气压以上的压力下进行酸处理是极为便利的。在一个优选的操作方式中，在发色前体转化之后，将混合物冷却至室温，通过过滤或滗析除去固体催化剂。然后，将过滤后的混合物进行减压蒸馏，收集,3-丙二醇。有色杂质和其它杂质留在蒸馏瓶中。在真空蒸馏过程中不存在酸催化剂，这样可以限制,3-丙二醇发生脱水反应。如上所述，,3-丙二醇的提纯可以间歇法或连续法进行。可以在搅拌体系中进行处理，或者，如果酸催化剂是固体形态或粘附/固定在固体载体上，则可以使二元醇越过或通过固体酸催化剂床进行提纯处理。本专利技术方法可以作为一个独立的工艺过程，使用市售的,3-丙二醇进行。或者，本专利技术方法可以并入,3-丙二醇的制备工艺流程中，作为,3-丙二醇制备工艺流程的一个步骤进行。,3-丙二醇的制备方法很多，包括使丙烯醛水合，然后将得到的羟基丙醛加氢，或者，将环氧乙烷加氢甲酰基化，然后，将得到的羟基丙醛还原。本专利技术提纯方法可以并入上述制备工艺流程或其它制备工艺流程中。采用本领域已知方法分离出提纯的,3-丙二醇，最优选从转化的有色前体和有色和无色衍生物中真空蒸馏出二元醇。在后续工艺中，可以在可溶性或不溶性酸催化剂存在下，将纯化后的二元醇聚合，得到无色低分子量聚醚多元醇。在另外的最终用途中，通过本领域的已知方法，可将纯化的二元醇用于制备聚酯，如聚(,3-丙二醇对苯二酸酯)。根据待测样品的颜色强度，使用两个不同的颜色标准级别。对于浅色产物，使用铂-钴(APHA)标准，对于深色产物，使用加德纳标准(Gardner Standard)。实施例实施例使用Nafion酸催化剂提纯,3-丙二醇的方法将,3-丙二醇(374.2g)(市售级，Degussa)和NafionNR50催化剂(37.47g)(杜邦)加入到装备有蒸馏塔、机械搅拌器和氮气入口管的5L三颈烧瓶中。在氮气气氛下，将混合物机械搅拌并加热至30℃。在该温度下，液体变为黄色。然后，当液体加热至50℃，其呈现褐色。将温度恒定在50℃大约2小时，然后冷却至室温。在收集瓶中未收集到馏出液，这表明在上述条件下基本上没有脱水反应发生。滗析有色溶液除去固体酸催化剂。然后，通过在00℃下进行减压蒸馏，从有色杂质中分离出二元醇。在HunterLab colorQuest(Hunter Associates Laboratory,Inc.,Reston,VA)上测得纯化二元醇和未本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提纯１，３－丙二醇的方法，包括下述步骤： ａ） 将１，３－丙二醇与酸催化剂接触，接触温度处于杂质发生反应所需温度之上和生成大量醚所需温度之下；和 ｂ） 从杂质、起反应的杂质和酸催化剂中分离出纯化的１，３－丙二醇。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：HB森卡拉，RJ于米勒二世，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]