CN101157598A - 提高丙二醇和乙二醇产品质量和收率的工艺 - Google Patents
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Abstract
一种丙二醇低温液相氧化高选择性制备丙酮醛的方法，其特征是在50－55℃的温度下，在酸性的溶剂中，用三氧化铬作为氧化剂，将1，2－丙二醇高选择性地氧化为丙酮醛，1，2－丙二醇转化率为100％，生成丙酮醛的选择为95.6％～99.6％。
Description
一、技术领域
本专利属于精细化工技术领域， 涉及到碳酸丙烯酯和碳酸乙烯酯分别与甲醇进行酯交换反应合成碳酸二甲酯，联产丙二醇和乙二醇产品的工艺过程，特别是能够有效地提高丙二醇、乙二醇收率和质量的工艺。
二.背景技术
丙二醇(R＝CH3，见下面反应式)和乙二醇(R＝H)不仅是重要的有机溶剂，还是医药、染料、高分子等化合物的重要合成中间体，市场前景看好。它们可以分别由碳酸丙烯酯和碳酸乙烯酯与甲醇进行酯交换反应制备，反应式如下：
产品中除了丙二醇和乙二醇外，还有碳酸二甲酯。碳酸二甲酯广泛地用于替代光气和硫酸二甲酯，在农药、医药、香料、聚碳酸酯和聚氨酯等生产中起着愈来愈重要的作用，成为世界上公认的绿色化学合成试剂。从上面的合成反应式可以看到：由碳酸酯与甲醇进行酯交换合成碳酸二甲酯和二醇的反应是个零排放、无污染、原子经济性达到100％的绿色化学反应。但在实际生产工艺中，还存在一个有待解决的问题，即丙二醇和乙二醇收率低、质量差的问题。现在以碳酸丙烯酯与甲醇进行酯交换合成碳酸二甲酯和丙二醇的反应为例，来说明该合成工艺中存在的这个问题。我们知道：酯交换反应是个可逆的反应，所以一般采用甲醇和碳酸二甲酯共沸的方法将生成的碳酸二甲酯产品带走，使得反应能够朝着生成产品的方向进行。所以，反应结束后，母液中主要含有丙二醇、少量未反应的原料碳酸丙烯酯和催化剂甲醇钠。母液被移到另外一个蒸馏塔中，减压蒸馏出产品丙二醇。但随着丙二醇的蒸出，母液中的催化剂甲醇钠逐渐被浓缩，副反应由此发生，产生了深棕色的副产品和使得未蒸馏出来的丙二醇聚合，使得丙二醇的产率一直保持在87％以下。此外，该深棕色副产品的生成严重污染产品丙二醇，使得蒸馏出来的丙二醇产品颜色发黄，质量下降，保存期短，不能满足高档树脂和聚醚行业的质量需求。因此，需要找到一种能够解决上述丙二醇产率低、产品颜色发黄的问题的工艺，该工艺具有提高丙二醇、乙二醇收率和质量的优势。
三、发明内容
为了克服现有的工艺中丙二醇、乙二醇收率低和质量差的缺点，本发明专利的目的是提供一种能提高丙二醇、乙二醇收率和质量的工艺，该合成工艺除了生产工艺简单，生产设备投资小，生产过程耗能低外，还具有丙二醇、乙二醇收率高和质量好的优点。
本发明发现了一种能提高丙二醇、乙二醇收率和质量的工艺，该工艺是在在主要含有丙二醇、未反应的原料碳酸丙烯酯和催化剂甲醇钠的母液中加入水，使得强碱性的甲醇钠水解为碱性较低的氢氧化钠，然后通人二氧化碳，使生成的氢氧化钠变成碱性更低的、容易过滤分离的碳酸钠固体。这样不仅减少了强碱性催化剂甲醇钠引起的副反应，提高了产品丙二醇的质量，还使得未反应的原料碳酸丙烯酯能水解成丙二醇，以及聚合的丙二醇解聚，大幅度地提高丙二醇的收率。
本发明的优点在于用该工艺生产丙二醇和乙二醇，生产工艺简单，生产设备投资小，生产过程耗能低，不仅丙二醇的质量明显提高，其色度小于10#(铂-钴比色)，热稳定性好，放置不变色，可用于高档树脂和聚醚行业，还具有丙二醇收率(以PC计)高达94％以上的优点。
四、具体实施方式
本发明结合下面的实施例作进一步详细描述：
实施例1
1.293吨的碳酸丙稀酯，经过反应精馏塔釜反应，通过共沸的方法将生成的碳酸二甲酯产品带走后，塔釜底部得到母液1.000吨，其中甲醇含量1.30％，碳酸丙烯酯含量0.30％，甲醇钠含量2.00％，丙二醇含量96.40％。将该母液加热至60℃～70℃，加入去离子水100公斤混匀。通入二氧化碳1.5公斤，反应20分钟后过滤。将滤液减压精馏得丙二醇产品852公斤，前馏份100公斤(含丙二醇92％)，循环减压精馏又得到丙二醇产品90公斤。丙二醇总收率为97.72％。丙二醇产品质量分析试验结果如下：丙二醇含量99.82％，水分0.05％，色度(铂-钴比色)＜10#，热稳定性试验：150℃下48小时，色度(铂-钴比色)＜20#。
实施例2
在反应精馏塔釜中，用同实施例1同样的反应精馏方法，由1.293吨的碳酸丙稀酯得到和实施例1相同组分的母液1.000吨。将该母液加热至60℃～70℃，加入去离子水50公斤混匀。通入二氧化碳1.5公斤，反应20分钟后过滤，将滤液减压精馏得丙二醇产品835公斤，前馏份100公斤(含丙二醇90.6％)，循环减压精馏又得到丙二醇产品88.63公斤。丙二醇总收率为92.54％。丙二醇产品质量分析试验结果如下：丙二醇含量99.80％，水分0.05％，色度(铂-钴比色)＜10#，热稳定性试验：150℃下48小时，色度(铂-钴比色)＜30#。
实施例3
在反应精馏塔釜中，用同实施例1同样的反应精馏方法，由1.293吨的碳酸丙稀酯得到和实施例1相同组分的母液1.000吨。将该母液加热至60℃～70℃，加入去离子水80公斤混匀。通入二氧化碳1.5克，20分钟后过滤，将滤液减压精馏得丙二醇848克，前馏份100克(含丙二醇92％)，循环减压精馏又得到丙二醇产品90公斤。EG收率为97.00％。丙二醇产品质量分析试验结果同实施例1。
Claims (2)
1.一种提高丙二醇和乙二醇产品质量和收率的工艺，其特征是在碳酸丙烯酯和碳酸乙烯酯分别与甲醇进行酯交换反应合成碳酸二甲酯，联产丙二醇和乙二醇产品的工艺过程中，在用甲醇和碳酸二甲酯共沸的方法将生成的碳酸二甲酯产品带走后的母液中加入水，然后通人二氧化碳，减少强碱性催化剂甲醇钠引起的副反应，提高了产品丙二醇和乙二醇的质量和收率的工艺。
2.根据权利要求1所述的一种提高丙二醇和乙二醇产品质量和收率的工艺，其特征是母液中加入水的量和母液量的体积比例是0.05∶1.00，最佳比例是0.10∶1.00。
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