專利名稱:1.3-丙二醇中羰基物質的脫除方法
技術領域:
本發明涉及一種1,3-丙二醇的提純方法,特別涉及一種利用結構式為NH2-Y的化合物對1,3-丙二醇的提純方法。
背景技術:
1,3-丙二醇(PDO)是重要的化工原料,主要用于生產聚對苯二甲酸1,3-丙二醇酯(PTT),這種聚酯可制造薄膜和纖維。1,3-丙二醇可以環氧乙烷為原料,在鈷催化劑作用下使其羰基化,再經加氫制得;另一方法是以丙烯醛為原料,在酸性催化劑作用下發生水合反應,再經加氫制得。通常,1,3-丙二醇產品中含有300μg/g以上的羰基物質(包括縮醛)。1,3-丙二醇中羰基物質含量高,會對聚對苯二甲酸1,3-丙二醇酯(PTT)纖維產品的多項質量指標產生不良影響,其中對纖維染色的上染效果以及染色穩定性的影響尤為明顯。因此,在1,3-丙二醇用于制備聚對苯二甲酸1,3-丙二醇酯(PTT)前脫除其中殘留的羰基物質是非常必要的。公告號US5527973的文獻中脫除微量羰基的方法是先將含羰基物質1,3-丙二醇產品配成20~70wt%的水溶液;然后向該溶液中加入有機酸或無機酸使溶液PH值達到2~6;再向該溶液中通入惰性氣體,以使攜帶出揮發性雜質;最后用堿中和溶液,使PH值>7,會產生黃色雜質,再在10~60kpa下,通過精餾得到1,3-丙二醇。此方法可降低羰基含量。公告號US6235948和公告號為CN1345710的文獻中均采用固體酸為催化劑,90~150℃下使1,3-丙二醇中所含的雜質發生反應,然后通過蒸餾分離出聚合的雜質,最終得到合格的產品。以上方法存在處理時間長、反應溫度高、會造成1,3-丙二醇脫水等不足之處。
發明內容
本發明的目的是提供一種1,3-丙二醇中羰基物質的脫除方法,與已有技術相比,它既簡化了工藝,又可以有效地降低1,3-丙二醇羰基的含量,能有效地解決現有技術存在的問題。本發明是通過以下技術方案實現的先將含有羰基物質的1,3-丙二醇配制成10~90%的水溶液,然后向其中加入結構式為NH2-Y(可為烷基胺、芳胺、羥胺、肼、苯肼、2,4-二硝基苯肼和氨基脲)的化合物中的一種或幾種的混合物,加入量為1,3-丙二醇水溶液中羰基含量的5~50倍(摩爾分數),充分混合,在攪拌條件下,于20~100℃下,反應0.1~10小時,最后通過減壓精餾,分離出高純度的1,3-丙二醇,其中1,3-丙二醇中微量殘留羰基可降至50μg/g以下(以C=O為準)。本發明羰基化合物的分析方法是按GB6324.6-86的方法進行。在此方法中所有的羰基物質(包括縮醛和自由羰基)均轉化為2,4-二硝基苯腙的衍生物,后者通過比色法得到總羰基物質的量。總羰基物質的量以C=O為準。本發明的處理時間縮短到最少0.1小時,反應溫度降到最低20℃,解決了現有技術處理時間長、反應溫度高和1,3-丙二醇脫水的問題。
具體實施例方式
一本實施方式將含有羰基物質的1,3-丙二醇配制成10~30%的水溶液,然后向其中加入結構式為NH2-Y的化合物,最好是肼,加入量為1,3-丙二醇水溶液中羰基含量的10~45倍(摩爾分數)充分混合,在攪拌條件下,于30~90℃下反應0.5~7.5小時,最后通過精餾分離出高純度的1,3-丙二醇。
具體實施例方式
二本實施方式與具體實施方式
一的不同點在于,將含有羰基物質的1,3-丙二醇配制成31~50%的水溶液。其它組成及工藝條件與實施方式一相同。
具體實施例方式
三本實施方式與具體實施方式
一的不同點在于,將含有羰基物質的1,3-丙二醇配制成51~70%的水溶液。其它組成及工藝條件與實施方式一相同。
具體實施例方式
四本實施方式與具體實施方式
一的不同點在于,將含有羰基物質的1,3-丙二醇配制成71~90%的水溶液。其它組成及工藝條件與實施方式一相同。
具體實施例方式
五本實施方式將含有羰基物質的1,3-丙二醇配制成最好為40~60%的水溶液,然后向其中加入結構式為NH2-Y的化合物,最好是2,4-二硝基苯肼,最好加入量為1,3-丙二醇水溶液中羰基含量的15~40倍(摩爾分數)充分混合,在攪拌條件下,于40~80℃下反應1~5小時,最后通過精餾分離出高純度的1,3-丙二醇。
具體實施例方式
六本實施方式將150毫升1,3-丙二醇,其羰基含量為360μg/g,配制成50%的1,3-丙二醇水溶液。向此溶液中加入3毫升50%的水合肼,在70℃下反應1小時,反應完畢后,將反應后的1,3-丙二醇水溶液加入到理論塔板數為26塊的精餾塔中,系統壓力控制在20kPa,塔頂溫度控制在156℃,回流比8∶1,得到的1,3-丙二醇,經檢測純度為99.5%,其中羰基含量可降至46μg/g。
權利要求
1.1,3-丙二醇中羰基物質的脫除方法,其特征在于將含有羰基物質的1,3-丙二醇配制成10~90%的水溶液,然后向其中加入結構式為NH2-Y的化合物充分混合,并于20~100℃下反應0.1~10小時,最后通過精餾,分離出高純度的1,3-丙二醇。
2.根據權利要求1所述的1,3-丙二醇中羰基物質的脫除方法,其特征在于將含有羰基物質的1,3-丙二醇配制成10~30%的水溶液。
3.根據權利要求1所述的1,3-丙二醇中羰基物質的脫除方法,其特征在于將含有羰基物質的1,3-丙二醇配制成31~50%的水溶液。
4.根據權利要求1所述的1,3-丙二醇中羰基物質的脫除方法,其特征在于將含有羰基物質的1,3-丙二醇配制成51~70%的水溶液。
5.根據權利要求1所述的1,3-丙二醇中羰基物質的脫除方法,其特征在于將含有羰基物質的1,3-丙二醇配制成71~90%的水溶液。
6.根據權利要求1所述的1,3-丙二醇中羰基物質的脫除方法,其特征在于將含有羰基物質的1,3-丙二醇配制成最好為40~60%的水溶液。
7.根據權利要求1所述的1,3-丙二醇中羰基物質的脫除方法,其特征在于結構式為NH2-Y的化合物可以是烷基胺、芳胺、羥胺、肼、苯肼、2,4-二硝基苯肼和氨基脲,最好是肼、2,4-二硝基苯肼。
8.根據權利要求1所述的1,3-丙二醇中羰基物質的脫除方法,其特征在于加入1,3-丙二醇水溶液中的NH2-Y化合物至少是其中的一種。
9.根據權利要求1所述的1,3-丙二醇中羰基物質的脫除方法,其特征在于NH2-Y化合物的加入量為1,3-丙二醇水溶液中羰基含量的5~50倍,最好15~40倍。
10.根據權利要求1所述的1,3-丙二醇中羰基物質的脫除方法,其特征在于其中的1,3-丙二醇水溶液與NH2-Y化合物充分混合后在40~80℃下反應1~5小時。
全文摘要
1,3-丙二醇中羰基物質的脫除方法,它涉及一種1,3-丙二醇的提純方法。現有技術存在處理時間長、反應溫度高、會造成1,3-丙二醇脫水等缺點。本發明是將含有微量殘留羰基物質的1,3-丙二醇配制成10~90%的水溶液,然后向其中加入少量結構式為NH
文檔編號C07C29/88GK1413971SQ0213305
公開日2003年4月30日 申請日期2002年9月25日 優先權日2002年9月25日
發明者白雪峰, 薛麗梅, 崔寶軍 申請人:黑龍江省石油化學研究院