CN1171840C - 1，3-丙二醇的分离与提纯方法 - Google Patents

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Abstract

1，3-丙二醇的分离与提纯方法，它涉及一种从3-羟基丙醛加氢反应产物水溶液中分离与提纯1，3-丙二醇的方法。现有的分离1，3-丙二醇的方法存在处理时间长、重复蒸馏致使1，3-丙二醇损失等不足之处，本发明包括含有羰基的3-羟基丙醛加氢反应产物水溶液，其操作方法为：a、向3-羟基丙醛加氢反应产物水溶液中加入占羰基含量摩尔分数5～50倍的NH2-Y化合物，充分混合、搅拌后，在20～100℃条件下反应0.1～10小时；b、然后将所得物加入到理论塔板数大于20的精馏塔中进行减压精馏，其压力范围为5～36MPa，回流比为1～10∶1；c、所得物即为1，3-丙二醇。用本发明的方法通过一次精馏即可得到高纯度1，3-丙二醇，具有操作简单、方便的优点。

Description

1，3-丙二醇的分离与提纯方法
技术领域：本发明涉及一种从3-羟基丙醛加氢反应产物水溶液中分离与提纯1，3-丙二醇的方法。
背景技术：1，3-丙二醇(PDO)是重要的化工原料，主要用于生产聚对苯二甲酸1，3-丙二醇酯(PTT)，这种聚酯可制造薄膜和纤维。目前，化学法合成1，3-PDO的方法有两种，一种方法是以环氧乙烷为原料，在钴催化剂作用下使其羰基化，制得3-羟基丙醛水溶液，再通过加氢反应将3-羟基丙醛还原成1，3-PDO；另一方法是以丙烯醛为原料，在酸性催化剂作用下发生水合反应，制得3-羟基丙醛水溶液，再通过加氢反应将3-羟基丙醛还原制得1，3-PDO。两种方法得到的3-羟基丙醛加氢反应产物水溶液(粗1，3-PDO)都是通过精馏的方法，得到1，3-PDO的。通常，PDO产品中含有300μg/g以上的羰基物质(包括缩醛)，PDO中羰基物质含量高，会对聚对苯二甲酸1，3-丙二醇酯(PTT)纤维产品的多项质量指标产生影响，其中对纤维染色的上染效果以及染色稳定性的影响尤为明显。因此，在1，3-丙二醇用于制备聚对苯二甲酸1，3-丙二醇酯(PTT)前脱除其中残留的羰基物质、形成高纯度的1，3-丙二醇是非常必要的。US5527973专利脱除微量羰基的方法是先将经过蒸馏得到的1，3-PDO产品(羰基物质含量大于300μg/g)配成20～70wt％的水溶液，然后向该溶液中加入有机酸或无机酸使溶液pH值达到2～6，再向该溶液中通入惰性气体，以使携带出挥发性杂质，最后用碱中和溶液，使pH值＞7，会产生黄色杂质，再在10～60Kpa下，通过精馏得到1，3-丙二醇，US6235948专利和CN1345710专利均采用固体酸为催化剂，90～150℃下，使1，3-PDO中所含的杂质发生反应，然后通过蒸馏分离出聚合的杂质，最终得到合格的产品。以上方法存在处理时间长、反应温度高致使1，3-PDO脱水以及重复蒸馏而致使1，3-PDO损失等不足之处。
发明内容：本发明的目的在于提供一种方便简洁的通过一次蒸馏即可得到高纯度1，3-丙二醇的方法，其目的是通过以下操作方法实现的：a、向含有羰基的3-羟基丙醛加氢反应产物水溶液中加入占羰基含量摩尔分数5～50倍的NH2-Y化合物，充分混合、搅拌后，在20～100℃条件下反应0.1～10小时；b、然后将所得物加入到理论塔板数大于20的精馏塔中进行减压精馏，其压力范围为5～36Mpa，回流比为1～10∶1；c、所得物即为1，3-丙二醇。NH2-Y化合物为烷基胺、芳胺、羟胺、肼、苯肼、2，4-二硝基苯肼和氨基脲中的一种或几种。本发明的优点在于：该方法操作简单、容易施行，它避免了重复精馏1，3-丙二醇所造成收率降低的问题，可以有效地降低1，3-丙二醇中残留羰基的含量，具有处理时间短、反应温度低、减少1，3-丙二醇的损失等优点。
具体实施方式一：本实施方式的操作方法为：a、向含有羰基的3-羟基丙醛加氢反应产物水溶液中加入占羰基含量摩尔分数5～50倍的NH2-Y化合物，充分混合、搅拌后，在20～100℃条件下反应0.1～10小时；b、然后将所得物加入到理论塔板数大于20的精馏塔中进行减压精馏，其压力范围为5～36Mpa，回流比为1～10∶1；c、所得物即为1，3-丙二醇。NH2-Y化合物为烷基胺、芳胺、羟胺、肼、苯肼、2，4-二硝基苯肼和氨基脲中的一种或几种。本发明羰基化合物的分析方法是按GB6324.6-86的方法进行，在此方法中，所有的羰基物质(包括缩醛和自由羰基)均转化为2，4-二硝基苯腙的衍生物，后者通过比色法得到总羰基物质的量，总羰基物质的量以C＝O为准，即羰基含量低于50μg/g。例如：向300毫升3-羟基丙醛加氢产物水溶液(1，3-PDO含量为19％，此溶液羰基含量为188μg/g)中，加入3毫升50％的水合肼，在75℃下反应1h，然后，将反应后的粗1，3-PDO液加入到理论塔板数为26块的精馏塔中，系统压力控制20kPa，塔顶温度控制156℃，回流比8∶1，得到的1，3-PDO经检测，纯度为99.5％，其中羰基含量可降至47μg/g。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是，向含有羰基的3-羟基丙醛加氢反应产物水溶液中加入的NH2-Y化合物的摩尔分数占羰基含量的15～30倍，向3-羟基丙醛加氢反应产物水溶液中加入NH2-Y化合物，充分混合、搅拌后，在40～80℃下反应1～5小时，NH2-Y化合物为肼和2，4-二硝基苯肼。例如：向300毫升3-羟基丙醛加氢溶液中(1，3-PDO含量为19％，此溶液羰基含量为188μg/g)，加入9克2，4-二硝基苯肼，3滴浓盐酸，在70℃下反应2h，反应完毕后，将反应后的粗1，3-PDO液加入到理论塔板数为30块的精馏塔中，系统压力控制20kPa，塔顶温度控制156℃，回流比5∶1，得到的1，3-PDO经检测，纯度为99.3％，其中羰基含量可降至42μg/g。

Claims (4)

1、一种1，3-丙二醇的分离与提纯方法，其特征在于：a、向含有羰基的3-羟基丙醛加氢反应产物水溶液中加入占羰基含量摩尔分数5～50倍的NH2-Y化合物，充分混合、搅拌后，在20～100℃条件下反应0.1～10小时，所述NH2-Y化合物为烷基胺、芳胺、羟胺、肼、苯肼、2，4-二硝基苯肼和氨基脲中的一种或几种；b、然后将所得物加入到理论塔板数大于20的精馏塔中进行减压精馏，其压力范围为5～36Mpa，回流比为1～10∶1；c、所得物即为1，3-丙二醇。
2、根据权利要求1所述的1，3-丙二醇的分离与提纯方法，其特征在于向3-羟基丙醛加氢反应产物水溶液中加入的NH2-Y化合物的摩尔分数占羰基含量的15～30倍。
3、根据权利要求1所述的1，3-丙二醇的分离与提纯方法，其特征在于向3-羟基丙醛加氢反应产物水溶液中加入NH2-Y化合物，充分混合、搅拌后，在40～80℃条件下反应1～5小时。
4、根据权利要求1所述的1，3-丙二醇的分离与提纯方法，其特征在于NH2-Y化合物为肼和2，4-二硝基苯肼。
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