[发明专利]制备多元醇的方法

说明书

发明背景

1发明领域

本发明涉及一种用来制备多元醇的方法，多元醇可作聚酯树脂、醇酸树脂、聚氨酯树脂、聚碳酸酯酯、增塑剂、润滑剂、表面活性剂、化妆品原料和活性单体。

2相关技术说明

一般地，用于制备多元醇的方法包括反应步骤、从反应产物液体中萃取多元醇步骤、萃取剂分离步骤和蒸馏纯化产品步骤。在反应步骤中，脂族醛和甲醛可在包括醇醛缩合和交叉康尼扎罗反应连续地反应，是公知的(US3935274和JP61(1986)-18741)。

如果需要，反应产品液体经浓缩，并按照传统的萃取方法在萃取步骤中分离为甲酸盐和多元醇(JP52(1977)-30486)和JP44(1969)-10767)。接着，在萃取剂分离步骤中，萃取剂按照蒸馏方法从含有多元醇的萃取液体中分离出来。得到的粗多元醇在纯化步骤经蒸馏而得到纯化。例如，当采用一种溶剂如醇和酮作为萃取剂进行萃取，接着分离萃取剂，有0.5-2％的甲酸盐残余在该粗多元醇中。在采用蒸馏方法纯化该粗多元醇的纯化步骤中，如果加热甲酸盐，则该盐就会转化为一种碱性化合物。所形成的碱性化合物会引发该多元醇的热分解。因此，含有甲酸盐的粗多元醇不能未经任何处理就采用蒸馏方法进行处理。通常的处理是这样的，甲酸盐通过添加一种酸如磷酸以降低其活性，这样，该多元醇的热分解就会得到抑制(JP63(1988)-139141)。

最近，多元醇应用于广泛的不同领域。特别地，当多元醇是用作可由紫外线固化的树脂的原料时，较传统产品具有更优良质量的多元醇是必需的。但是，按照间歇方法、采用蒸馏得到的多元醇的质量在馏分间会发生波动。因此，为了满足优良质量的需要，连续方法进行蒸馏以稳定其质量是必要的。

如上所述，当反应产物液体是按照传统工艺采用醇或酮作为萃取剂进行萃取处理时，一种酸添加到反应产物液体中以减活甲酸盐，这是由于在所述粗多元醇中残余有0.5％或更多的甲酸盐。在这种情形下，如果蒸馏纯化步骤是按照连续工艺进行的，则该酸的盐如磷酸盐会沉淀在蒸馏塔的内部和底部，并发生阻塞。因此，就不能获得稳定的连续操作。所以，蒸馏必须要按照间歇操作进行，且产品质量的波动是不可避免的。而且，如果反应产物液体是采用醇或酮进行萃取处理的，则萃取得到的多元醇的收率是很小的，生产费用提高。作为副产物的甲酸盐的质量也恶化。

如果是采用一种脂族醛作为萃取剂，则萃取的多元醇收率提高，且除去的甲酸盐的数量也会提高。例如，采用丁醛作为萃取剂的方法，它公开在JP4(1992)-17169中。按照这种方法，残余在萃取和分离后的多元醇中的甲酸盐的数量可控制在0.3％或更低。但是，尽管这种粗多元醇的连续蒸馏可以实施，但是，由于作为萃取剂的醛自身是非常活泼的，在分离萃取剂的环境压力下，大量的缩醛可由多元醇和用作萃取剂的醛在蒸馏步骤中形成。例如，当该脂族醛为正丁醛(下文中称作NBAL)时，而该多元醇为三羟甲基丙烷(下文称作TMP)，形成由式(iii)表示的TMP-MBAL缩醛：作为一种副产物。形成式(iv)表示的NBAL丁间醇醛：作为另一种副产物，是在NBAL分子之间进行反应而形成的。而且，甲醇和式(v)表示的2-alkeno1：它是甲酸和存在于反应产物液体中的TMP的一种中间反应产物，得到萃取。这些化合物在萃取剂的分离步骤中，与萃取剂一起得到分离和回收。

如果蒸馏是在减压低温下进行的，那么尽管没有形成副产物缩醛，但是回收的溶剂数量降低，因而，这种方法不可能实际采用。

如果回收的醛是重复使用作为萃取剂，则这些杂质就会聚集并对萃取有负面影响。多元醇的质量也会受到负面影响。为了克服这个问题，萃取剂可通过蒸馏而进行再生。但是，再生需要复杂的操作，对于工业生产是不利的。

残余在萃取液体中的甲酸盐的数量，可通过在萃取步骤之后用水洗涤该萃取液体而得以降低。对于这种情形，在用水洗涤步骤中分离的含水层中含有一定数量的多元醇，洗涤水的再利用也是希望的。

在循环该洗涤水到萃取步骤中时，如果在用水洗涤步骤中分离的含水层，与将要采用萃取处理的未经任何处理的浓缩反应液体进行混合，并用于萃取步骤，则将要采用萃取处理的液体中的水浓度会提高，而萃取的效率则降低。因此，反应产物液体要经浓缩以防止萃取效率的降低。但是，如果反应产物液体浓缩过度(甲酸盐浓度为25％或更大)，则由于甲酸盐的分离会产生诸如管道阻塞之类的问题，使得操作变得困难。