[发明专利]一种丙烯醛水合加氢制备1,3-丙二醇的方法

说明书

本发明涉及一种丙烯醛水合加氢制备1,3‑丙二醇的方法，丙烯醛在N‑烷基氨基酸的作用下均相催化与水反应制备3‑羟基丙醛，水合反应液经萃取回收未反应的丙烯醛和N‑烷基氨基酸再次参与水合反应，水相为3‑羟基丙醛水溶液直接加氢制备1,3‑丙二醇。本发明解决了现有生产技术中树脂催化生产过程中反应液出口组成稳定性差的问题，同时也克服了无机酸或有机酸催化后催化剂难以分离回收套用的问题，采用N‑烷基氨基酸均相催化，解决了水合反应后组成的稳定性及均相催化剂回收套用的问题，生产工艺稳定，生产成本低。

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，涉及一种丙烯醛水合加氢制备1,3-丙二醇的方法。

背景技术

1，3-丙二醇(PDO)是一种重要的化工原料，可作为有机溶剂应用于油墨、涂料、润滑剂、抗冻剂等行业，还可用作药物合成中间体，其最主要的用途是作为聚合体单体合成性能优异的高分子材料。

Degussa公司使用丙烯醛水合加氢工艺生产1,3-PDO，其专利US 563152中指出使用含有磷酸基阳离子交换树脂，US5171898中使用含有氨基羧基的螯和树脂，均采用固定床反应器，由丙烯醛通过非均相催化水合加氢制备3-羟基丙醛。上述方法中，由于水合反应的选择性较低，虽然加氢的选择性较高，接近100％，但加氢的收率却仅有60-82％(以丙烯醛为基准)。

CN1580024一种丙烯醛水合的方法，采用具有氨基乙酸官能团的树脂催化剂，水合反应浓度8-25％，在40-80℃反应，转化率达到50-75，选择性达到81-93％。但唐勇在“丙烯醛水合加氢制备1,3-丙二醇工艺新技术开法研究”中提及，使用氨基羧酸树脂催化剂在长周期的运行过程中，催化剂的稳定性存在一定的问题，催化剂的活性在短时间内出现快速的衰减，需要通过温度补偿的方式弥补保障生产的稳定性，生产的控制难度较大。

因此，在1,3-丙二醇的制备方法中，针对上述螯和树脂催化丙烯醛水合存在的运行稳定性等问题，需要寻找一种更为有效的方法解决以上现有技术中的不足。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，目的在于提供一种丙烯醛水合加氢制备1,3-丙二醇的方法，首先利用N-烷基氨基酸均相催化丙烯醛制备3-羟基丙醛，再加氢制备1,3-丙二醇。

本发明制备方法中，丙烯醛在N-烷基氨基酸的作用下均相催化与水反应制备3-羟基丙醛，水合反应液经萃取回收未反应的丙烯醛和N-烷基氨基酸再次参与水合反应，萃取后水相为3-羟基丙醛水溶液直接加氢制备1,3-丙二醇。本发明采用N-烷基氨基酸均相催化水合反应，解决了反应后组成的稳定性差及均相催化剂不易回收套用的问题，具有生产工艺稳定，生产成本低等优点。

本发明技术方案如下：

一种丙烯醛水合加氢制备1,3-丙二醇的方法，步骤包括：

1)以丙烯醛为原料，在均相催化剂N-烷基氨基酸作用下，与水发生水合反应，得到包含3-羟基丙醛的水合反应液；

2)向步骤1)的水合反应液中加入非极性溶剂，萃取分离，得包含N-烷基氨基酸与未反应的丙烯醛的油相和包含3-羟基丙醛的水相；

3)取步骤2)的水相，在加氢催化剂作用下，使3-羟基丙醛与氢气发生加氢反应，制得1,3-丙二醇。

进一步地，步骤1)中，所述的N-烷基氨基酸催化剂，结构式为：

式中：