用于制造丙二醇的方法_4

文档序号:9692474阅读:来源:国知局
是高于lmol/mol。此比率通常是低于或等于lOOmol/ mol,经常低于或等于50mol/mol,常常低于或等于20mol/mol,并且特别是低于或等于 10mol/mol〇
[0120]根据本发明的第一实施例的方法可以在任何类型的反应器中进行。尤其当反应在 催化剂的存在下进行时,该反应器可以选自下组,该组由以下各项组成:浆料反应器、固定 床反应器、滴流床反应器、流化床反应器以及其组合。浆料反应器或滴流床反应器是特别适 合的。滴流床反应器是更特别适合的。以氢气与丙三醇并流进料的滴流床反应器是非常特 别适合的。可以使用一个或多个反应器。
[0121] 在进行根据本发明的第一实施例的方法的简单方式中,该方法可以不连续地按以 下方式进行。向配备有搅拌或混合单元并且可以是恒温的高压釜中以适合的方式加入有待 氢化的丙三醇、该催化剂和可能的溶剂。此后,将氢气强制加入直到达到所希望的压力,并 且在充分混合的同时将混合物加热到所选的反应温度。反应的进程可以通过测量所消耗的 氢气的量容易地监测,该所消耗的氢气的量是通过再加入氢气来补偿的直到达到对于丙三 醇的目标转化率。
[0122] 氢化后存在的混合物可以例如如下处理:当氢化完成时,冷却反应容器,将压力降 低,并且滤出催化剂并且用可能使用的溶剂清洗,并且然后在减压下或在大气压力下去除 可能使用的溶剂。剩余的粗产物可以进一步通过在减压下或在大气压力下蒸馏而同样地进 行纯化。当使用高沸点的溶剂时,也有可能首先蒸馏出丙二醇。当不使用溶剂时,可以使混 合物直接经受在减压下或在大气压力下的蒸馏。例如通过过滤所回收的催化剂可以原样或 在通过物理-化学处理再活化后再用于该不连续的方法中。
[0123] 在进行根据本发明的第一实施例的方法的另一种方式中,该方法可以连续地以如 下方式进行:向可以是恒温的立式柱形反应器中装入催化剂,该催化剂以适当的形状提供 以获得在该反应器中的催化剂固定床。该反应器在它的顶部部分安装有入口以进料纯的或 溶解于溶剂中的有待氢化的丙三醇和氢气,在它的底部部分安装有出口以回收反应混合 物,安装有调节压力装置和容器,以回收反应混合物并且分离液相与气相。此后,将氢气引 入到该反应器中直到达到所希望的压力,然后将该反应器加热到所选的反应温度,在所选 择的摩尔比下将氢气和纯的或溶解于溶剂中的丙三醇连续地强制加入该反应器中,并且在 回收容器中连续地收集反应混合物。反应的程度可以通过对收集容器中所分离的液体的组 成进行分析而容易地监测。可以例如通过在减压下或在大气压力下蒸馏来处理回收容器中 存在的液体混合物。
[0124] 当根据本发明的第一实施例的方法连续进行时,可以存在反应气态副产物或原料 气态污染物的连续过程吹扫并且该未反应的氢气的主要部分可以被再循环至该反应器中。
[0125] 通常使用气相色谱法对在该方法的不同的阶段取出的样品中的有机化合物的含 量进行评估。
[0126] 在第二实施例中本发明还涉及一种用于制造选自由聚醚、聚氨酯、聚酯、以及它们 的任何混合物组成的组的聚合物的方法,该方法包括通过使丙三醇与氢在负载型催化剂的 存在下反应获得1,3_丙二醇,该负载型催化剂包含至少一种选自铱、铑、钯和铂的元素的第 一化合物和至少一种选自铬、钼和钨的元素的第二化合物,这两种化合物均负载在氧化铝 上,其中在该催化剂中,以每重量的催化剂三氧化物的重量表示的该至少一种第二化合物 含量是按重量计低于20%,并且其中该反应是在液体介质中进行,该液体介质包含以每kg 的液体介质至少3g并且小于900g量的水,并且进一步使用所述1,3-丙二醇作为原料。
[0127] 该用于制造聚醚的方法包括通过使丙三醇与氢在负载型催化剂的存在下反应获 得1,3_丙二醇,该负载型催化剂包含至少一种选自铱、铑、钯和铂的元素的第一化合物和至 少一种选自铬、钼和钨的元素的第二化合物,这两种化合物均负载在氧化铝上,其中在该催 化剂中,以每重量的催化剂三氧化物的重量表示的该至少一种第二化合物含量是按重量计 低于20%,并且其中该反应是在液体介质中进行,该液体介质包含以每kg的液体介质至少 3g并且小于900g量的水,并且进一步使所述1,3-丙二醇经受与至少一种选自由卤化的有机 化合物、有机环氧化物、醇、或者它们的任何混合物组成的组的化合物的反应。
[0128] 该用于制造聚氨酯的方法包括通过使丙三醇与氢在负载型催化剂的存在下反应 获得1,3_丙二醇,该负载型催化剂包含至少一种选自铱、铑、钯和铂的元素的第一化合物和 至少一种选自铬、钼和钨的元素的第二化合物,这两种化合物均负载在氧化铝上,其中在该 催化剂中,以每重量的催化剂三氧化物的重量表示的该至少一种第二化合物含量是按重量 计低于20%,并且其中该反应是在液体介质中进行,该液体介质包含以每kg的液体介质至 少3g并且小于900g量的水,并且进一步使所述1,3_丙二醇经受与多异氰酸酯(优选二异氰 酸酯)的反应。
[0129] 在根据本发明的用于制造聚合物的方法中,该聚合物优选地是聚酯。
[0130] 本发明因此还涉及一种用于制造聚酯的方法,该方法包括通过使丙三醇与氢在负 载型催化剂是存在下反应获得1,3_丙二醇,该负载型催化剂包含至少一种选自铱、铑、钯和 铂的元素的第一化合物和至少一种选自铬、钼和钨的元素的第二化合物,这两种化合物均 负载在氧化铝上,其中在该催化剂中,以每重量的催化剂三氧化物的重量表示的该至少一 种第二化合物含量是按重量计低于20%,并且其中该反应是在液体介质中进行,该液体介 质包含以每kg的液体介质至少3g并且小于900g量的水,并且进一步使所述1,3_丙二醇经受 与羧酸和/或羧酸酯的反应。
[0131] 以上对于用于制造1,3_丙二醇的方法所提及的特征适用于获得用于制造聚合物 (优选地聚酯)的1,3_丙二醇。
[0132] 在根据本发明的用于制造聚酯的方法中,该羧酸优选地是多元羧酸,更优选地是 二羧酸。该多元羧酸优选地选自下组,该组由以下各项组成:脂肪酸,饱和或不饱和的,芳香 族酸,烷基芳香族酸,饱和或不饱和的,杂芳香族酸,烷基杂芳香族酸,饱和或不饱和的,或 它们的任何混合物。
[0133] 优选的脂肪族二羧酸包含从2到16个碳原子并且更优选地选自下组,该组由以下 各项组成:草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、壬二酸以及其任何混合物。
[0134] 优选的不饱和的二羧酸优选地选自下组,该组由以下各项组成:富马酸、马来酸以 及其任何混合物。
[0135] 优选的芳香族二羧酸优选地选自下组,该组由以下各项组成:邻-苯二甲酸、间-苯 二甲酸、对-苯二甲酸(对苯二甲酸)、萘二羧酸以及其任何混合物。优选的芳香族二羧酸更 优选地是对苯二甲酸。
[0136] 优选的烷基芳香族二羧酸优选地选自下组,该组由以下各项组成:4_甲基苯二甲 酸、4-甲基苯二甲酸以及其任何混合物。
[0137] 优选的不饱和芳香族的二羧酸优选地选自下组,该组由以下各项组成:乙烯基苯 二甲酸类以及其任何混合物。
[0138] 优选的杂芳香族二羧酸优选地选自下组,该组由以下各项组成:呋喃二羧酸以及 其任何混合物,并且优选地是2,5-呋喃二羧酸。
[0139] 在根据本发明的用于制造聚酯的方法中,羧酸酯优选地是以上所述二羧酸的酯, 优选地是甲酯或乙酯。优选的酯选自下组,该组由以下各项组成:对苯二甲酸的酯、呋喃二 羧酸的酯以及其任何混合物。该酯更优选地是对苯二甲酸酯,并且最优选地是对苯二甲酸 二甲酯。
[0140] 聚酯的生产例如在乌尔曼工业化学百科全书(Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry),HorstKopnick,Manfred Schmidt,Wilhelm Briigging, J〇rnRii ter 和 Walter Kaminsky,在线公开:2000年6 月 15 日,DOI: 10.1002/14356007 .a21_227,第 623-649页进行了描述。
[0141] 根据本发明的方法获得的聚合物(优选聚酯)通常表现出高于或等于0.33ΠΓ12,经 常高于或等于〇. 510-12,常常高于或等于0.75ΠΓ12,在许多情况下高于或等于1.010-12并且 特别是高于或等于1 · 1ΠΓ12的14C/12C〇
[0142] 在另一个实施例中,本发明还涉及一种聚酯,该聚酯表现出高于或等于0.33ΠΓ12, 经常高于或等于0.5ΚΓ 12,常常高于或等于0.75ΠΓ12,在许多情况下高于或等于1.0ΠΓ12,并 且特别是高于或等于1 · 110-12的14C/12C〇
[0143] 该聚酯优选地是通过以下方式可获得的,使通过使丙三醇与氢在负载型催化剂的 存在下反应获得的1,3_丙二醇反应,该负载型催化剂包含至少一种选自铱、铑、钯和铂的元 素的第一化合物和至少一种选自铬、钼和钨的元素的第二化合物,这两种化合物均负载在 氧化铝上,其中在该催化剂中,以每重量的催化剂三氧化物的重量表示的该至少一种第二 化合物含量是按重量计低于20 %,并且其中该反应是在液体介质中进行,该液体介质包含 以每kg的液体介质至少3g并且小于900g量的水,并且进一步使所述1,3-丙二醇经受与羧酸 和/或羧酸酯的反应,如在此以上描述的。
[0144] 该聚酯更优选地是通过以下方式获得的,使通过使丙三醇与氢在负载型的催化剂 存在下反应获得的1,3_丙二醇反应,该负载型催化剂包含至少一种选自铱、铑、钯和铂的元 素的第一化合物和至少一种选自铬、钼和钨的元素的第二化合物,这两种化合物均负载在 氧化铝上,其中在该催化剂中,以每重量的催化剂三氧化物的重量表示的该至少一种第二 化合物含量是按重量计低于20 %,并且其中该反应是在液体介质中进行,该液体介质包含 以每kg的液体介质至少3g并且小于900g量的水,并且进一步使所述丙二醇经受与羧酸和/ 或羧酸酯的反应,如在此以上描述的。
[0145] 在第三实施例中本发明还涉及一种用于制造聚酯纤维的方法,该方法包括通过使 丙三醇与氢在负载型催化剂的存在下反应获得1,3-丙二醇,该负载型催化剂包含至少一种 选自铱、铑、钯和铂的元素的第一化合物和至少一种选自铬、钼和钨的元素的第二化合物, 这两种化合物均负载在氧化铝上,其中在该催化剂中,以每重量的催化剂三氧化物的重量 表示的该至少一种第二化合物含量是按重量计低于20%,并且其中该反应是在液体介质中 进行,该液体介质包含以每kg的液体介质至少3g并且小于900g量的水,进一步使所述1,3-丙二醇经受与羧酸和/或羧酸酯的反应以获得聚酯并且进一步将所述聚酯转化成纤维。
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