[发明专利]一种处理含有羧酸和金属阳离子的3-羟基丙醛混合物水溶液的方法及其用途

说明书

本发明涉及处理含有羧酸和金属阳离子的3‑羟基丙醛混合物水溶液的方法及制备1，3‑丙二醇的方法，该方法包括：使3‑羟基丙醛混合物水溶液与酸性介质接触，再和碱性介质接触，处理后的3‑羟基丙醛混合水溶液进行加氢制备1,3‑丙二醇。本发明的处理含有羧酸和金属阳离子的3‑羟基丙醛混合物水溶液的方法大大提高3‑羟基丙醛的回收率，回收率可高达99%以上，且有效降低3‑羟基丙醛水溶液中杂质对加氢催化剂的影响，延长催化剂的寿命。

技术领域

本发明涉及原料处理工艺领域，特别是涉及一种处理含有羧酸和金属阳离子的3-羟基丙醛混合物水溶液的方法及其用途。

背景技术

1，3-丙二醇是重要的化工原料，用于与对苯二甲酸进行聚合得到PTT聚酯。PTT聚酯性能优良，具有良好的回弹性、易加工性、易染色以及蓬松性等，市场前景广阔。

已知两步法制备PDO：(1)环氧乙烷经过氢甲酰化反应生成中间体3-羟基丙醛；(2)3-羟基丙醛加氢得到1，3-丙二醇。通过中间体3-羟基丙醛加氢制备1，3-丙二醇的方法中加氢产物存在以下特征：

(1)3-羟基丙醛化学性质活泼，在氢甲酰化过程中会生成3-羟基丙酸、丙烯酸等有机酸；

(2)在3-羟基丙醛水溶液分离的过程中部分氢甲酰化催化剂溶于水溶液中；

3-羟基丙醛水溶液的前处理，对于后续的加氢和分离有着较为明显的影响。

在专利U.S.2004/0087819中加入碱液来中和3-羟基丙醛水溶液中的有机酸，该工艺虽然可以有效的中和3-羟基丙醛水溶液的有机酸，但碱液的加入由于搅拌不充分，水溶液pH分布不均匀，在pH高的条件下，醛类容易缩合生成缩醛或者羟醛缩合的产物，降低最终1,3-丙二醇的收率，同时影响产品的精馏。

3-羟基丙醛混合物水溶液的前处理，是否会造成醛的缩合而损失是该工艺的关键。

发明内容

本发明针对以上所述现有技术存在的技术缺陷，提供了一种处理含有羧酸和金属阳离子的3-羟基丙醛混合物水溶液的方法及制备1，3-丙二醇的方法，通过该处理方法有效降低3-羟基丙醛的损失，延长加氢催化剂的寿命和稳定性，具有较大的工业应用价值。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种处理含有羧酸和金属阳离子的3-羟基丙醛混合物水溶液的方法，包括如下步骤：

1)将3-羟基丙醛混合物水溶液与酸性介质接触，得到第一含3-羟基丙醛混合物水溶液；

2)将第一含3-羟基丙醛混合物水溶液与碱性介质接触，得到第二含3-羟基丙醛混合物水溶液。

所述含有羧酸和金属阳离子的3-羟基丙醛混合物水溶液为环氧乙烷经过氢甲酰化反应得到的混合物水溶液，主要包括3-羟基丙醛、羧酸和金属阳离子，所述羧酸为0.1～5wt％，金属阳离子为3mmol/L以下。

优选地，步骤1)中，所述酸性介质为酸性沸石或酸性阳离子交换树脂。

更优选地，所述酸性阳离子交换树脂为羧酸系阳离子交换树脂和/或磺酸系阳离子交换树脂。进一步更优选为羧酸系阳离子交换树脂。例如，所述酸性阳离子交换树脂选自SQD-80、D113、Amberlyst-15、C150和D113中的一种或多种。

优选地，步骤2)中，所述碱性介质为金属氧化物或碱性阴离子交换树脂。

更优选为，所述碱性阴离子交换树脂为有机胺系的阴离子交换树脂和/或季铵系阴离子交换树脂。进一步更优选为有机胺系的阴离子交换树脂。例如，所述碱性阴离子交换树脂选自D301、D311、213和CTA190Plus中的一种或多种。

更优选地，所述金属氧化物为Al₂O₃。