本发明涉及用于通过使丙烯与过氧化氢反应制备1,2-丙二醇的方法。
背景技术:
1、在行业中所使用的确立已久的方法中,1,2-丙二醇是通过使氧化丙烯与水反应来制备的。氧化丙烯可以在工业基础上使用hppo方法来制备,该hppo方法包括丙烯与过氧化氢在钛沸石催化剂和有机溶剂的存在下的反应。然后,在使氧化丙烯与水反应制备1,2-丙二醇的步骤之前,将其分离并且纯化。
2、wo 2017/089075公开了一种由丙烯和过氧化氢生产1,2-丙二醇的方法,该方法包括:a)在包含相转移催化剂和杂多钨酸盐的催化剂混合物的存在下使丙烯与过氧化氢反应,其中该反应在液体混合物中进行,该液体混合物包含最大ph为6的水相和有机相;b)将来自步骤a)的双相混合物分离成水相和含有氧化丙烯的有机相;c)将经分离的有机相中含有的氧化丙烯返回至步骤a)的反应中;以及d)从步骤b)中分离的水相中分离1,2-丙二醇。
3、在wo 2017/089075中描述的方法中,甲酸在反应步骤a)中在副反应中通过使1,2-丙二醇裂解成甲醛和乙醛以及随后使甲醛氧化成甲酸而形成。甲酸将在水相中,并且可能在随后的高温后处理(work-up)步骤中(如在用于回收1,2-丙二醇(mpg)和其他有价值产物(如二丙二醇(dpg)和三丙二醇(tpg))的蒸馏步骤中)导致腐蚀问题。因此,本发明的目的是提供用于制备1,2-丙二醇的方法,其中用于回收有价值产物的随后蒸馏步骤中的腐蚀问题得到缓解。
技术实现思路
1、本发明的发明人现在已经发现,作为副产物形成的甲酸可以通过使从反应混合物中分离的水相(pa)与钯催化剂接触来分解,并且进行这样的接触步骤可以减少随后回收1,2-丙二醇的步骤中的腐蚀问题。
2、因此,本发明的主题是用于制备1,2-丙二醇的方法,所述方法包括:
3、a)使丙烯与过氧化氢在催化剂混合物的存在下在液体反应混合物中反应,所述催化剂混合物包含相转移催化剂、磷酸和杂多钨酸盐,所述液体反应混合物包含最大表观ph为6的水相和有机相;
4、b)将反应混合物分离成包含1,2-丙二醇和甲酸的水相(pa)以及有机相(po);
5、c)将经分离的有机相(po)的至少一部分再循环至反应步骤a);
6、d)使步骤b)中分离的水相(pa)的至少一部分与钯催化剂接触,以提供经处理的水相;以及
7、e)从步骤d)中提供的经处理的水相中回收1,2-丙二醇。
8、在另一方面,本发明涉及接触步骤d)在用于制备1,2-丙二醇的方法中分解甲酸的用途,所述方法包括:
9、a)使丙烯与过氧化氢在催化剂混合物的存在下在液体反应混合物中反应,所述催化剂混合物包含相转移催化剂、磷酸和杂多钨酸盐,所述液体反应混合物包含最大表观ph为6的水相和有机相;
10、b)将反应混合物分离成包含1,2-丙二醇和甲酸的水相(pa)以及有机相(po);
11、c)将经分离的有机相(po)的至少一部分再循环至反应步骤a);
12、d)使步骤b)中分离的水相(pa)的至少一部分与钯催化剂接触,以提供经处理的水相;以及
13、e)从步骤d)中提供的经处理的水相中回收1,2-丙二醇。
1.用于制备1,2-丙二醇的方法,所述方法包括:
2.如权利要求1所述的方法,其中在接触步骤d)中不添加氢气。
3.如权利要求1或2所述的方法,其中步骤d)中的所述接触在足以保持液体水相的压强下进行。
4.如权利要求3所述的方法,其中接触步骤d)中的所述压强为1-100bar。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法,其中接触步骤d)中的温度在0℃与200℃之间、优选地在100℃至180℃范围内。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法,其中在步骤b)与步骤d)之间或者在步骤d)与步骤e)之间,所述水相的至少一部分在80℃至140℃、优选地90℃至120℃范围内的温度下经受步骤f)催化氢化。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法,其中步骤e)包括多步蒸馏,所述多步蒸馏包括提供包含水的塔顶产物和被传递至下一蒸馏步骤的塔底产物的第一蒸馏步骤和任选存在的另外的蒸馏步骤、以及提供包含1,2-丙二醇的塔顶产物和残余塔底产物的蒸馏步骤。
8.如权利要求7所述的方法,其中所述残余塔底产物经受至少一个另外的蒸馏步骤。
9.如权利要求1-8中任一项所述的方法,其中磷酸存在于步骤a)中,并且所述杂多钨酸盐是多钨磷酸盐。
10.如权利要求1-9中任一项所述的方法,其中步骤a)中的所述有机相包含在大气压下沸点超过100℃且在20℃下在水中的溶解度小于250mg/kg的有机溶剂,所述有机溶剂优选地选自具有8-12个碳原子的烷基化的芳族烃。
11.如权利要求1-10中任一项所述的方法,其中所述相转移催化剂选自叔胺和叔铵盐或季铵盐,并且总计包含至少12个碳原子。
12.如权利要求11的所述方法,其中所述相转移催化剂包含具有结构r1r2r3nr4+的叔铵离子或季铵离子,其中r1、r2和r3是相同或不同的,并且各自选自具有8-10个碳原子的烷基,并且r4是氢或甲基。
13.接触步骤d)在用于制备1,2-丙二醇的方法中分解甲酸的用途,所述方法包括:
14.如权利要求13所述的用途,其中所述用于制备1,2-丙二醇的方法按照权利要求2-12中任一项所定义的来进行。