[發(fā)明專利]一種制備丙二醇的方法

有效

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• 申請日: 2014-08-21
• 公開（公告）號: CN105439815B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設計）人: 史春風;朱斌;林民
• 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: C07C29/10
• 分類號: C07C29/10;C07C31/20
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司11283
• 代理人: 劉國平,顧映芬

技術領域

本發(fā)明涉及一種制備丙二醇的方法。

背景技術

丙二醇(PG)，別名丙烯甘醇，常見的是1,2-丙二醇，是制備不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂和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；同時，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氧化物的再轉化來生產，通常是在180-220℃和15-25巴下進行，同時必須采用大量的水以抑制聚乙二醇的產生。例如，CN1768027A公開了一種由丙烯氧化物制備丙二醇的方法，該方法首先使丙烯氧化物與二氧化碳在基本不含水的條件下接觸反應，生成碳酸亞丙酯中間產物；然后，在使碳酸亞丙酯與水接觸反應，得到丙二醇。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現有的通過丙烯氧化物的再轉化來制備丙二醇的方法通常需要在高溫(如180-220℃)下進行的不足，提供一種制備丙二醇的方法，該方法即使在溫和的反應溫度(如不高于160℃的溫度)下，也能夠獲得較高的丙二醇選擇性。

本發(fā)明的發(fā)明人在研究過程中意外地發(fā)現，在將丙烯環(huán)氧化制備的環(huán)氧丙烷水解進而制備丙二醇的過程中，如果在反應體系中引入包括含有模板劑的鈦硅分子篩作為催化劑，能夠有效地降低反應溫度，同時還能夠明顯提高環(huán)氧丙烷的轉化率和丙二醇的選擇性。在此基礎上完成了本發(fā)明。

本發(fā)明提供了一種制備丙二醇的方法，該方法包括：

(1)在環(huán)氧化條件下，將丙烯氧化制備得到環(huán)氧丙烷；

(2)在水解反應條件下，將步驟(1)所得環(huán)氧丙烷和水與催化劑接觸，其中，所述催化劑包括含有模板劑的鈦硅分子篩。

在鈦硅分子篩的合成過程中，有機模板劑起到非常重要的作用，但是通常情況下，使用前需要將模板劑從分子篩的主體孔道中除去(例如將合成得到的鈦硅分子篩進行焙燒)，才能實現分子篩的催化或吸附性能。本發(fā)明的方法將包括含有模板劑的鈦硅分子篩用作由丙烯環(huán)氧化制備得到的環(huán)氧丙烷與水反應進而制備丙二醇的催化劑，即使在較低的反應溫度(如不高于160℃，甚至不高于120℃)下進行反應，也能獲得高的環(huán)氧丙烷轉化率和丙二醇選擇性。

本發(fā)明的方法開拓了鈦硅分子篩特別是孔道內含有結構導向劑的分子篩的新用途。另外，本發(fā)明的方法簡便易行，如在高壓釜式反應器進行時，只需通過如過濾等固液分離方法即可將分子篩與含有丙二醇的液相混合物分離。

具體實施方式

如前所述，本發(fā)明提供了一種制備丙二醇的方法，該方法包括：

(1)在環(huán)氧化條件下，將丙烯氧化制備得到環(huán)氧丙烷；

(2)在水解反應條件下，將步驟(1)所得環(huán)氧丙烷和水與催化劑接觸，其中，所述催化劑包括含有模板劑的鈦硅分子篩。

根據本發(fā)明的方法，優(yōu)選步驟(1)中，丙烯氧化制備環(huán)氧丙烷按如下方法進行：在溶劑存在下，將丙烯與過氧化氫和鈦硅分子篩催化劑接觸，分離得到環(huán)氧丙烷。

根據本發(fā)明的方法，優(yōu)選步驟(1)中所述溶劑為甲醇。

根據本發(fā)明的方法，步驟(1)中，所述過氧化氫可以為本領域常用的以各種形式存在的過氧化氫。從進一步提高安全性的角度出發(fā)，根據本發(fā)明的方法優(yōu)選使用以水溶液形式存在的過氧化氫。根據本發(fā)明的方法，在所述過氧化氫以水溶液形式提供時，所述過氧化氫水溶液的濃度可以為本領域的常規(guī)濃度，例如：20-80重量％。濃度滿足上述要求的過氧化氫的水溶液可以采用常規(guī)方法配制，也可以商購得到，例如：可以為能夠商購得到的30重量％的雙氧水、50重量％的雙氧水或70重量％的雙氧水。