[发明专利]一种由丙烯制取丙二醇单醚的方法

说明书

技术领域

本发明属于一种丙二醇单醚的制备方法，适合于丙烯、双氧水、低碳醇直 接进行环氧化、开环醚化一步反应制备丙二醇单醚的催化反应过程中。

背景技术

自意大利Enichem公司1983年首次合成晶格氧选择氧化钛硅分子筛催化 剂TS-1以来，由于其优异的氧化选择性和温和的反应条件而成为氧化催化剂 研究的热点，这一发现被视为环境友好催化剂开发的一大突破。

钛硅分子筛催化剂在烯烃的环氧化催化方面具有非常重要的作用，对于低 碳烯烃的环氧化反应，以钛硅分子筛为催化剂，过氧化氢为氧化剂的液相环氧 化过程；由于反应条件温和，产物选择性高，环境友好等，被认为是非常具有 应用潜力的低碳烯烃环氧化制备环氧化合物及其下游产品的催化转化过程。

二元醇醚是一大类应用广泛的工业溶剂，主要为乙二醇醚和丙二醇醚。由 于八十年代初发现乙二醇醚类溶剂的毒性问题，从而低毒性的丙二醇醚产品在 短短的十几年内得到迅猛发展。

丙二醇单醚的溶解能力非常强，它的溶剂溶解能力是芳香烃溶剂的5倍， 是脂肪烃溶剂的17倍，主要用于工业溶剂、防冻液、表面活性剂、液压液、 化妆及护肤品的添加剂。

在丙烯环氧化、开环醚化制备丙二醇单醚的反应过程中，从丙烯到丙二醇 单醚的转化是两步的连续反应，涉及到选择氧化和酸催化两种催化反应体系。 在传统的生产工艺中，丙烯环氧化生成环氧丙烷和后续的环氧丙烷开环醚化反 应是分开进行的，主要是因为这两个反应的反应条件相差太大，环氧丙烷醇解 所需的醇是在第二步反应中加入的。丙二醇单醚的工业生产方法是首先生产环 氧丙烷，采用丙烯为原料，过氧化乙基苯为氧化剂，催化剂为负载于二氧化硅 上的钒、钨、钼或钛的化合物，在丙烯与乙苯过氧化物的摩尔比为6∶1，反应 温度为80～90℃，压力为33MPa和接触时间为30min的反应条件下，过氧化 物转化率为97wt％，环氧丙烷选择性为91wt％～95wt％。继而环氧丙烷与一元 醇进行开环醚化反应生成丙二醇单醚，反应溶液经分馏得到丙二醇单醚及其它 副产品。CN1362396A提出了一种环氧丙烷与低级脂肪醇原料发生反应生成丙 二醇单醚的方法，以改性的ZSM-5沸石为催化剂，在反应温度50～120℃，反 应压力为常压，反应时间30～60分钟，醇/环氧丙烷摩尔比为5～7∶1，以反 应原料的重量百分比为基准，催化剂用量为5％～10％的条件下，取得了较好 的反应结果，环氧丙烷的转化率为99％，丙二醇单醚的选择性＞95％。但是， 该方法以环氧丙烷为起始原料，存在反应路线长的缺点，同时采用间歇釜式生 产，生产过程需要分离催化剂，过程复杂。

在烯烃环氧化的应用中，钛硅分子筛催化剂表现出优良的择型催化性能， 一般粒径越小，催化剂活性越高，选择性越好，实际应用中钛硅分子筛催化剂 的粒径约为0.1-15.0μm，然而，这样小的粒径会给催化剂与产物的分离带来极 大的困难，虽然已有各种关于过滤材料的研究成果应用于实际，但对于钛硅分 子筛催化剂与产物的分离，其过滤时产生的阻力并不在于过滤材料的孔道的大 小，而是来自于极细小的催化剂粒子占据并堵塞所形成的滤饼的孔道，尤其是 粒径小于2μm的催化剂粒子对过滤最为不利，这样造成生产效率低下，也影 响到钛硅分子筛工业化应用的进程。小粒径的催化剂在过滤时除堵塞滤饼孔道 外，部分则从过滤介质的孔道中流失，一般流失率约为催化剂投入量的 5％～8％，不仅造成催化剂的无谓消耗，而且进入产品物料中造成进一步的副反 应，导致分离成本的增加，影响产品质量。

EP189246给出了一种环氧丙烷连续反应合成丙二醇单醚的方法，其过程 是以含有氨基的离子交换树脂为催化剂，在醇烷摩尔比为10，反应温度98℃， 空速2h^-1条件下，环氧丙烷转化率为85wt％，选择性为85wt％，由于含有氨基 的离子交换树脂耐高温的能力差，因此该过程的催化剂的稳定性不是很好，同 时仍然没有根本上解决丙烯经环氧丙烷制备丙二醇单醚工艺过程繁杂(需要两 步反应)的问题。

发明内容

为克服现有技术中存在的不足，本发明提供了一种采用固定床工艺、工艺 简单的由丙烯制取丙二醇单醚的方法。