[发明专利]一种用于1,3-丙二醇脱醛的催化剂及其制备方法与用途

说明书

本发明涉及一种用于1,3‑丙二醇脱醛的催化剂，该催化剂是由钌元素、氧化铝与活性炭组成的，氧化铝为无定形，钌元素与氧化铝都均匀沉积在活性炭上；本发明还涉及所述催化剂的用途，将含醛1,3‑丙二醇产品与氢气混合后通过装有催化剂的固定床反应器，可以将含醛1,3‑丙二醇产品的醛含量由200～2000ppm降低至0.3～30.0ppm，脱醛率≥98.5％，1,3‑丙二醇的回收率≥99.5％，在实现脱醛的同时能够保证1,3‑丙二醇含量不会明显降低。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域。更具体地，本发明涉及一种用于1,3-丙二醇脱醛的催化剂，还涉及所述催化剂的制备方法，还涉及所述催化剂的用途。

背景技术

对苯二甲酸1,3-丙二醇酯(PTT)纤维具涤纶和锦纶的特性，手感柔软，弹力回复性好，抗褶皱、耐污、易染色，非常适合用作纺织服装面料，1,3-丙二醇作为PTT的单体，市场前景广阔。

在生产PTT的工艺中，原料1,3-丙二醇中的醛类物质会影响聚酯纤维的色泽和着色度，因此用于生产PTT的1,3-丙二醇通常要求其醛基含量(以甲醛计)要达到100ppm以下，目前不同PTT厂家的生产工艺对于原料1,3-丙二醇中的醛基含量要求也不同，也有团体标准认为聚酯级的1,3-丙二醇中的醛基含量需低于30ppm。

生产1,3-丙二醇的化工路线主要有两种：丙烯醛水合氢化法和环氧乙烷甲酰化法。

这两种工艺路线都需要用到3-羟基丙醛作为中间品。3-羟基丙醛热稳定性差、受热易生成稳定性差的丙烯醛，这两种醛类物质还会进行碳碳双键的加成和羟醛缩合，生成主碳链为C6或C9的醛类物质。同时，环氧乙烷氢甲酰化法路线中原料环氧乙烷会有少量的乙醛，丙烯醛水合氢化路线中，原料丙烯醛也会有少量乙醛，进一步增加了醛类物质的种类、增加了脱除醛类物质的难度。

化学法生产1,3-丙二醇的过程中会产生多种醛类杂质，这些醛类杂质的加氢活性也各不相同，即使通过业内常用的两段加氢工艺，也只能将加氢产物中的醛基含量降至30～300ppm，该加氢产物中1,3-丙二醇浓度通常在8.0～15.0％，加氢产物经蒸发浓缩后得到的1,3-丙二醇粗产品中，其1,3-丙二醇含量通常在75～90％，水含量在2.0～10.0％，醛基含量在200～2000ppm。

1,3-丙二醇粗产品中的醛类物质种类多，这些醛类物质的碳链由C2至C9均有分布、组分复杂，采用精馏的方式很难将醛类物质降至100ppm以下，通常还需要特殊的脱醛工艺对其进行处理。

目前报道的1,3-丙二醇脱醛工艺通常采用汽提、碱处理、固体酸处理、离子液体处理、肼类物质还原等方式来降低1,3-丙二醇产品中的醛基含量。

目前报道的方法中，汽提法会增加能耗。

碱处理、固体酸处理和离子液体处理的本质是让醛类物质和1,3-丙二醇发生深度的羟醛缩合反应，理论上每脱除一份醛就要消耗一份1,3-丙二醇，且在酸、碱催化下1,3-丙二醇容易醚化，因此这些方法会导致1,3-丙二醇的含量降低、增加了成本。

肼类物质还原处理会增加工艺风险，价格较低的水合肼安全性低、安全性高的苯肼类物质价格较高，也不是非常合理。

针对现有技术存在的缺陷，本发明人经过大量的实验研究和分析总结，终于完成了本发明。

发明内容

要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种用于1,3-丙二醇脱醛的催化剂。

本发明的另一个目的是提供所述催化剂的制备方法。

本发明的另一个目的是提供所述催化剂的用途。

技术方案

本发明是通过下述技术方案实现的。