[发明专利]氢化甘油的方法

说明书

本发明涉及一种通过用氢气将甘油氢化制备1，2-丙二醇的方法，涉及 可使用此方法得到的1，2-丙二醇，涉及制备1，2-丙二醇的装置和一种制备 具有至少一个醚基团、至少一个酯基团、至少一个氨基、至少一个氨基甲 酸乙酯基团或其中至少两个的化合物的方法。

1，2-丙二醇为工业上有意义的原料。它用于大量应用中，即用于食品工 业，作为染料和芳香物质的溶剂，作为烟草保湿剂，用于美容产品中，作 为用于制动和液压流体、防冻剂、制冷机器中的润滑剂的组分，作为脂肪、 油、树脂、蜡、染料等的溶剂。它也用作制备其它产品的起始产物。大量 可用作溶剂、用于合成、作为软化剂、增稠剂、乳化剂等的产物可通过酯 化和/或醚化得到。在多数上述应用中，1，2-丙二醇的纯度具有影响。1，2- 丙二醇通常通过氧化丙烯水合而工业上制备。除氧化丙烯水合外，甘油氢 化也是制备1，2-丙二醇的可能方法的实例，尽管此方法至今未能在工业实 践中确立。

本领域已知的通过甘油氢化制备1，2-丙二醇的方法例如描述于 DE-A-43 02 464中。根据此文件的教导，甘油在优选在等温条件下操作的 管式反应器或多管固定床反应器中在特定多相催化剂的存在下连续氢化。 在此文件的实施例中，使用内径为25mm的单根、两米长反应管，其装填 有铜亚铬酸盐片。氢气与甘油相的混合物在50-250巴的压力和180-270℃ 下通过此反应管。

然而，DE-A-43 02 464所述方法的缺点尤其在于甘油以相当低的选择 性反应以形成1，2-丙二醇，并且除1，2-丙二醇外还形成大量副产物，例如 形成正丙二醇、异丙二醇或甲醇，必须将其随后经由复杂的提纯方法与目 标产物(1，2-丙二醇)分离。

本领域还已知使用多管固定床反应器用于氢化有机化合物，例如脂肪、 脂肪酸或脂肪酸甲基酯。然而，使用这种多管固定床反应器的缺点是由于 排列在这种多管固定床反应器中的反应管的截面相对小，总催化剂体积相 当小。由于小催化剂体积，因此催化剂快速消耗，使得当这种多管固定床 反应器用于氢化有机化合物时，催化剂床必须以相当短的时间间隔再生。

本发明的目的是克服，或至少减少现有技术通过甘油氢化制备1，2-丙 二醇产生的缺点。

特别是本发明所基于的目的是详细说明通过甘油氢化制备1，2-丙二醇 的新方法，其中比本领域已知方法形成更少副产物。

此外，此方法应具有的优点是在制备1，2-丙二醇的该方法中的装置必 须停下以更新催化剂以前，能尽可能长地经济地操作。

对实现开头所述目的的贡献由通过用氢气将甘油氢化制备1，2-丙二醇 的方法提供，其中甘油与氢气在各自具有氢化催化剂的至少i个流体性相连 反应器R₁至R_i中反应以形成1，2-丙二醇，其中：

-将氢气和甘油相P_甘油引入第一个反应器R₁中，在反应器R₁中形成 第一个，优选液体含1，2-丙二醇相P₁和第一个，优选气态氢相H₁，

-将在先反应器R_n-1中形成的优选液体含1，2-丙二醇相P_n-1和氢气引 入每个随后反应器R_n中，其中n为2-i的整数，在反应器R_n中形成优选 液体含1，2-丙二醇相P_n和优选气态氢相H_n，

其中甘油相P_甘油基于甘油相P_甘油的总重量含至少60重量％，特别优 选至少80重量％，甚至更优选至少90重量％，最优选至少97重量％甘油。

在这种情况下，特别优选每个含1，2-丙二醇相P_n如下冷却：

i)在每个反应器R_n内，

ii)在反应器R_n与R_n+1之间的区域中，或

iii)在每个反应器R_n内且在反应器R_n与反应器R_n+1之间的区域中， 其中优选可选择项iii)。