一种连续生产1,2‑戊二醇的制备方法与流程

文档序号:11123843阅读:972来源:国知局

本发明属于化工产品的合成制备领域,具体涉及一种连续生产1,2-戊二醇的制备方法。



背景技术:

1,2-戊二醇是一种无色透明液体,溶于醇、醚和乙酸乙酯等有机溶剂。1,2-戊二醇在全球被广泛使用,除做为杀菌剂丙环唑关键中间体和化妆品配方外,也是生产聚酯纤维、表面活性剂、医药等产品的重要原料;1,2-戊二醇是直链的二醇,具有明显的极性和非极性,从而使得其具有异于其他二醇的性质,这种特殊的电荷分布解释了其独有的特性和多功能性。能以多种比例与多种化合物混合,无腐蚀性,具有溶解难溶的活性成分,用于护肤霜、眼霜、护肤水、婴儿护理产品、防晒产品等各种护肤产品中。结构式如下:

1,2-戊二醇国内以前生产企业较少,特别是产量较大的企业几乎没有,这使得国内必须依赖进口来满足需求,很大程度上制约了我国丙环唑的发展。主要原因是石油加工行业的C5馏分一般作为燃料使用,经过精馏分离能作为原料的戊烯或它的深加工品1,2-环氧戊烷几乎没有。现有文献报道的合成工艺主要有两种:一种是正戊酸法:以正戊酸为原料,经过溴代、水解、和还原反应得到1,2-戊二醇。这种方法对溴代反应的反应设备和生产过程要求条件苛刻,产生大量的废水、废气难以处理,成本高,环境污染严重,耗费工时多,后处理操作繁琐,难于形成大规模生产;另一种是正戊醇法,以正戊醇为原料,经过水解、氧化、水解、中和得到1,2-戊二醇。这种方法不能连续生产,属于间歇式的,厂房占地面积大、人工成本高、产量小、反应效率低,不能大规模生产。另外,有的文献报道选用氢氧化钠水解中和制备1,2-戊二醇,但是该方法最后浓缩时有大量的盐产生,导致收率低,氢氧化钠本身碱性太强,在反应时放出大量的热,生产中有较大的安全隐患。

这些不利于工业化大规模生产和提高产品质量,需要开发一种稳定、高效、安全、成本低,后处理操作简单,环境污染小,反应操作安全性高,反应收率高,产品质量好,利于工业化的1,2戊二醇的制备方法。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种连续生产1,2-戊二醇的制备方法。

基于上述目的,本发明采取了如下技术方案:

一种连续生产1,2-戊二醇的制备方法,以戊烯为原料,(市售)以过氧化物为氧化剂,甲酸为溶剂的体系下,经过氧化反应,脱除有机酸,加碱中和,再加酸反调至中性,洗涤、萃取、精馏后可得到纯度大于99%的1,2-戊二醇。

上述的一种连续生产1,2-戊二醇的制备方法,采用气液管式反应器。管道式反应器由多块板框层叠而成,每个板框两面有非常多细小不规侧的凹槽,两个板框面合在一起即形成众多微型管道。板框内部有夹层,连接加热、冷却系统,用于调节反应温度。

上述的氧化反应温度是20℃~30℃,保温反应2小时,取样TLC监测至原料反应完全;

上述的后处理反应中加入碳酸钠中和,温度控制在40℃~50℃;

上述的萃取用有机溶剂为甲基叔丁基醚、乙酸乙酯。

本发明使用先进的管道式反应器替代原来的反应釜式反应器,技术效果表现为:

1、反应时间大大缩短,反应速率提高,因为管道式反应器的横截面小,气体通过横截面时接触受限,完全接触物料的可能性增大;管道式反应器的单根高度远超过反应釜的有效高度,接触物料的时间增长倍率是等同于高度倍率;

2、投资节省:因为设备结构相对简单,同等的生产能力的装置将是釜式反应1/4-1/3,很大程度地节省了设备投入,而且操作弹性比较大,可以做到0.3-1.2倍率生产。

3、管道反应器温控简单,温度容易控制,反应操作安全性高,安装简单,操作可靠、安全。

4、节省能耗:省却了大型搅拌等大功率电力消耗。反应速率加快也必然减少热能消耗的量。

5、人工节省:氧化只需要一人监管,比起同等氧化釜生产减少1/2的人力。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细描述,但本发明的保护范围并不局限于此。

实施例1

一种连续生产1,2戊二醇的方法

具体步骤如下:

管道式反应器设有两个进料口,进料口1、进料口2,连接进料口1有1根带有搅拌的管道反应器;甲酸(市售)870kg、双氧水(50﹪)650kg搅拌混合均匀后由进料口1通入管道,进料口2通入1-戊烯470kg,加热至20℃~30℃,保温反应2小时,取样取样TLC(展开剂为乙酸乙酯:乙醇=4:1)检测,至正戊烯反应完全,由出口放出物料到反应釜中进行后处理,继续不断从进料口加入原料;后处理时,需升温至40℃~50℃时加入碳酸钠中和,再用工业盐酸调节pH=7,将至室温,加入800kg甲基叔丁基醚,搅拌30分钟,然后静置分层,上层为有机层(产品),下层为水层、水层再用甲基叔丁基醚萃取,合并有机层,有机层用无水硫酸镁干燥、蒸馏回收溶剂后精馏,收集顶温为120℃~125℃/650KPa的正沸,得到291.5kg 1,2-戊二醇,产品纯度为99.8%,收率为83.5%(以正戊烯计)。

实施例2

一种连续生产1,2-戊二醇的方法

具体步骤如下:

管道式反应器设有两个进料口,进料口1、进料口2,连接进料口1有1根带有搅拌的管道反应器;甲酸(市售)870kg、双氧水(50﹪)650kg搅拌混合均匀后由进料口1通入管道,进料口2通入正戊烯470kg,加热至20℃~30℃,保温反应2小时,取样取样TLC(展开剂为乙酸乙酯:乙醇=4:1)检测,至正戊烯反应完全,由出口放出物料到反应釜中进行后处理,继续不断从进料口加入原料;后处理时,需升温至40℃~50℃时加入碳酸钠中和,再用工业盐酸调节pH=7,将至室温,加入800kg乙酸乙酯,搅拌30分钟,然后静置分层,上层为有机层(产品),下层为水层、水层再用乙酸乙酯萃取,合并有机层,有机层用无水硫酸钠干燥、蒸馏回收溶剂后精馏,收集顶温为120℃~125℃/650KPa的正沸,得到283.6kg的1,2-戊二醇,产品纯度为99.5%,收率为82.0%(以正戊烯计)。

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