[發明專利]一種1,2-丙二醇二乙酸酯的生產方法

無效

• 申請號: 201310415755.3
• 申請日: 2013-09-13
• 公開（公告）號: CN103467288A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 吳義彪;陳忠平;吳增才;許飛;李冬春;潘學林
• 申請（專利權）人: 江蘇華倫化工有限公司
• 主分類號: C07C69/16
• 分類號: C07C69/16;C07C67/24;B01J31/10
• 代理公司: 揚州市錦江專利事務所 32106
• 代理人: 江平

技術領域

本發明涉及化工合成技術，特別是1,2-丙二醇二乙酸酯的生產技術領域。

背景技術

1,2-丙二醇二乙酸酯（PGDA）是一種重要的工業溶劑，該溶劑分子結構獨特，同一分子中既有非極性基團又有極性基團，故而它對極性和非極性物質均有較好的溶解能力。它具有溶解性能高（能溶解纖維素和高分子物質）、熱穩定性能好、粘度變化小、毒害性小和腐蝕性小等特點。作為被廣泛用作油墨、油漆、塑料、香料、醫藥等工業的溶劑，如汽車烤漆中作為遲延性溶劑及酚醛樹脂烘烤涂料的溶劑。

《環氧丙烷嵌入乙酸酐合成1，2-丙二醇二乙酸酯的綠色化學途徑》報道了一種用乙酸酐和環氧丙烷在高壓釜中合成丙二醇甲醚二乙酸酯的方法。缺陷有反應需高壓（0.4-0.6Mpa）；反應溫度較高（130-135℃）；用反應釜間歇反應效率低，產量低，不利于大規模生產；滴加投料方式速度慢，工藝過程復雜。反應物乙酸酐為管制型藥品。

發明內容

本發明目的是提出一種能克服現有生產技術方法所帶來缺陷的1,2-丙二醇二乙酸酯的生產方法。

本發明在催化劑存在的條件下，以丙二醇甲醚和醋酸為原料，進行酯化反應，生產的1,2-丙二醇二乙酸酯粗品經過精餾后取得1,2-丙二醇二乙酸酯精品；其特征是：所述催化劑為金屬離子改性的具有復合增強型大孔的苯乙烯-二乙烯基苯磺酸型酸性陽離子交換樹脂，所述離子交換樹脂是以苯乙烯和二乙烯基苯單體聚合并在苯環上磺化制成的，單體中二乙烯基苯的摩爾數占36%～40%，加入重量占單體總量3%-4%的納米級碳化硅晶須，采用離子交換法對離子交換樹脂進行改性，所述離子為Zn²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、Na⁺、Fe²⁺或K⁺中的任意一種。

本發明采用的催化劑性高，壽命長，產品選擇性和收率高，副產物少。失活后經過過濾、回收、酸處理、烘干后可重復利用。

本發明可連續化生產1,2-丙二醇二乙酸酯（PGDA），操作方式簡單，原料空速高，顯著提高了1,2-丙二醇二乙酸酯的生產效率，降低其生產成本，且能減少固體污染物和廢水排放，反應產物無需大量堿進行中和，催化劑使用壽命長。具有極佳的規模話工業應用價值。

本發明所述酯化反應的溫度條件為115～125℃。對于酯化反應，溫度低時，反應速度低，產物的收率低；溫度高時，催化劑易失活、結塊、產品中重組分含量變高。

所述丙二醇甲醚和醋酸的投料摩爾比為1:1.5～2。投料比低時，可以節約物料，反應速度較快，但是反應物的收率低；投料比比高時，能耗增加。

為了保證物料到達固定床反應器時，溫度能最快達到所需的反應溫度，本發明先將丙二醇甲醚和醋酸預熱至100℃后與催化劑混合。

具體實施方式

一、制備催化劑：

1、請詳細介紹催化劑的制備方法：

將732^#離子交換樹脂用去離子水洗至流出清水后，用4%NaOH浸泡8-12h，然后用去離子水洗至中性，再用5%鹽酸浸泡8-12h，制得H⁺型樹脂。取質量分數為0.1%～10%的ZnCl₂、FeCl₃、AlCl₃、NaCl、FeCl₂或KCl中的一種溶液，在一定溫度下與離子交換樹脂進行離子交換，最后用去離子水洗至無Cl^-存在，在真空烘箱中干燥至恒重，既得改性離子交換樹脂催化劑。

2、催化劑的特征：

具有金屬離子、增強型、大孔等特性。

????二、生產1,2-丙二醇二乙酸酯（PGDA）：

在固定床反應器中，以1:1.5～2的摩爾比將丙二醇甲醚和醋酸進行混合，并預熱至100℃，然后以40L/h的流量連續通入制備的催化劑，將反應體系升溫至115～125℃進行酯化反應，反應的空速為4h^-1，待反應結束后將產物放入脫水塔進行脫水。

脫水是在共沸劑苯的存在下，于64～67℃形成共沸物，經過冷凝分層，上層的有機相返回脫水塔，下層的水相去水處理。同時，脫水塔塔釜物料進入脫輕。

脫輕時塔頂輕組分回流返回固定床反應器中繼續進行酯化反應。脫輕的塔釜物料進入精餾塔精餾，在塔頂精餾出純度為99.5%以上的產品——1,2-丙二醇二乙酸酯（PGDA）。