[發(fā)明專利]一種由丙烯制備丙二醇的方法

有效

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• 申請日: 2011-09-28
• 公開（公告）號: CN103012064A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設計）人: 林民;史春風;朱斌;汝迎春
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: C07C31/20
• 分類號: C07C31/20;C07C29/48;B01J29/89
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王景朝;龐立志

技術領域

本發(fā)明涉及一種由丙烯制備丙二醇的方法，進一步說本發(fā)明涉及一種以鈦硅分子篩與多金屬含氧酸及其鹽類物質所組成的組合物為催化劑由丙烯催化氧化生產丙二醇的方法。

背景技術

丙二醇(PG)，別名丙烯甘醇或1，2丙二醇，是不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂的重要原料，其中不飽和聚酯大量用于表面涂料和增強塑料。丙二醇的粘性和吸濕性好，并且無毒，因而在食品、醫(yī)藥和化妝品工業(yè)中廣泛用作吸濕劑、抗凍劑、潤滑劑和溶劑。在食品工業(yè)中，丙二醇和脂肪酸反應生成丙二醇脂肪酸酯，主要用作食品乳化劑；丙二醇也是調味品和色素的優(yōu)良溶劑。丙二醇在醫(yī)藥工業(yè)中常用作制造各類軟膏、油膏的溶劑、軟化劑和賦形劑等，由于其與各類香料具有較好互溶性，因而也用作化妝品的溶劑和軟化劑等。丙二醇還用作煙草增濕劑、防霉劑，食品加工設備潤滑油和食品標記油墨的溶劑。

現有技術中，丙二醇主要是通過丙烯衍生物的再轉化來生產，必須采用大量的水以抑制聚乙二醇的產生。而且生產丙二醇的原料(丙烯衍生物，例如環(huán)氧丙烷)的工業(yè)過程，存在工藝復雜、投資大、副產量大、污染嚴重等問題。

CN1678598A公開了丙二醇的連續(xù)制備方法，包括3步：一是丙烯與雙氧水反應得到環(huán)氧丙烷及丙二醇，二是環(huán)氧內烷與水反應得到丙二醇，三是分離得到丙二醇。

因此，能夠針對現有工藝的不足，研究出一種對環(huán)境友好而又簡單的制備丙二醇新工藝具有十分重要的現實意義。

發(fā)明內容

因此，本發(fā)明的目的是針對現有工藝的不足，提供一種環(huán)境友好的制備丙二醇的方法。

本發(fā)明的發(fā)明人在長期的科研實踐中發(fā)現，在丙烯和過氧化氫的氧化體系中引入多金屬含氧酸和/或多金屬含氧酸鹽結合鈦硅分子篩作為催化劑可以大大提高氧化過程中的丙烯的轉化率與丙二醇的選擇性，并基于此完成了本發(fā)明。

本發(fā)明提供的由丙烯制備丙二醇的方法，該方法包括：在氧化反應條件下，將丙烯、過氧化氫、水與催化劑接觸，其特征在于，所述催化劑含有鈦硅分子篩以及多金屬含氧酸和/或多金屬含氧酸鹽。

本發(fā)明提供的方法，無需添加任何抑制劑或引發(fā)劑，丙烯轉化率高，丙二醇選擇性好。同時該制備方法為綠色合成工藝，整個生產過程環(huán)境友好，簡單易控制，重復性好。從實施例和對比例的比較結果可以看出，本發(fā)明方法中，丙烯的轉化率可達到91％(實施例1)，丙二醇選擇性75％；而在相同反應條件下，只使用TS-1作為催化劑的對比例2中丙烯轉化率僅為34％，更主要的是其丙二醇選擇性僅為2％；不使用催化劑的對比例1中的丙烯則基本不轉化；此外，從實施例1-16的結果可以看出，本發(fā)明的方法催化活性高，且丙二醇選擇性好。

具體實施方式

本發(fā)明提供了一種由丙烯制備丙二醇的方法，該方法包括：在氧化反應條件下，將丙烯、過氧化氫、水與催化劑接觸，其特征在于，所述催化劑含有鈦硅分子篩以及多金屬含氧酸和/或多金屬含氧酸鹽。

根據本發(fā)明的方法，催化劑中，鈦硅分子篩與多金屬含氧酸和/或多金屬含氧酸鹽的重量比的可選范圍較寬，為了獲得較高的丙烯轉化率和丙二醇選擇性，優(yōu)選情況下，所述多金屬含氧酸和/或多金屬含氧酸鹽與鈦硅分子篩的重量比可以為1∶0.05-100，更優(yōu)選情況下，所述多金屬含氧酸和/或多金屬含氧酸鹽與鈦硅分子篩的重量比為1∶0.5-50。需要明確的是，本發(fā)明中的多金屬含氧酸和/或多金屬含氧酸鹽的重量是指：可能存在的多金屬含氧酸和可能存在的多金屬含氧酸鹽的重量之和。

根據本發(fā)明的方法，本發(fā)明中所述多金屬含氧酸可以為常用的各種多金屬含氧酸(包括還原態(tài)多金屬含氧酸)，所述多金屬含氧酸鹽可以為常用的各種多金屬含氧酸鹽(包括還原態(tài)多金屬含氧酸鹽)，例如所述多金屬含氧酸可以為雜多酸和/或同多酸，所述多金屬含氧酸鹽可以為雜多酸鹽和/或同多酸鹽。

所述同多酸的概念為本領域技術人員所熟知，是指由相同的酸酐組成的一類酸，也可以認為是兩個或兩個以上同種簡單含氧酸分子縮合而成的酸。在過渡金屬中易形成同多酸的有Mo、W、V、Cr等元素。同多酸中的氫離子被金屬離子取代可生成相應的同多酸鹽。

所述雜多酸的概念也為本領域技術人員所熟知，一般是指由雜原子(如P、Si、Fe、Co等)和多原子(如Mo、W、V、Nb、Ta等)按一定的結構通過氧原子配位橋聯(lián)組成的一類含氧多酸。雜多酸中的氫離子被金屬離子取代可生成相應的雜多酸鹽。