丙二醇是一種有機化合物,常態(tài)下為無色粘稠液體,近乎無味,細聞微甜,與水、乙醇及多種有機溶劑混溶。丙二醇有兩種同分異構(gòu)體,如果沒有特別說明,丙二醇一般指1,2-丙二醇。
丙二醇可以通過環(huán)氧丙烷水合,1,2-二氯丙烷水解,丙烯氧化等方法制備得到。在化妝品、牙膏和香皂中丙二醇可與甘油或山梨醇配合用作潤濕劑,在染發(fā)劑中用作調(diào)濕、勻發(fā)劑,也用作防凍劑,還用于玻璃紙、增塑劑和制藥工業(yè)。
丙二醇的制備方法:
1. 環(huán)氧丙烷直接水合法 為加壓非催化水解法。由環(huán)氧丙烷與水在150-160℃、0.78-0.98MPa壓力下,直接水合制得,反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)蒸發(fā)、精餾,得成品。
2. 環(huán)氧丙烷間接水合法 由環(huán)氧丙烷與水用硫酸作催化劑間接水合制得。
3. 丙烯直接催化氧化法。
4. 采用1,2-二氯丙烷為原料:
該法有兩條工藝路線:
一、二氯丙烷在弱堿水溶液中直接水解成丙二醇;
二、二氯丙烷和羧酸鹽反應(yīng)先生成酯,酯再水解成丙二醇。
(一)直接水解工藝:把1,2-二氯丙烷、水、碳酸氫鈉和十六烷基三丁基溴化磷一起加入反應(yīng)釜內(nèi),在100℃二氧化碳分壓1.0MPa下反應(yīng)18h,得到80%的丙二醇。控制二氯丙烷的加料速度,即高溫時加料速度快,低溫時則慢。實例:在300mL的高壓釜內(nèi)加入60g碳酸鈣和150g水,攪拌升溫至230℃,以0.03g/(min·100g H2O)的速度連續(xù)加入二氯丙烷11.5h;在此溫度繼續(xù)攪拌30min,之后急冷至室溫,丙二醇收率約95%??刂茰囟仍?30-300℃內(nèi),只要相應(yīng)改變二氯丙烷的投料速度,丙二醇的收率皆可達到95%以上。
(二)兩步水解工藝:先將原料在釜式反應(yīng)器內(nèi)進行反應(yīng),二氯丙烷達到一定轉(zhuǎn)化率后,再打料至一活塞流反應(yīng)器中繼續(xù)反應(yīng),最后水解成丙二醇。實例:將606kg 二氯丙烷加進2立方米反應(yīng)釜中,再加入800kg乙酸鈉、556kg1,2-丙二醇、10kg乙酸和1kg水,攪拌升溫至180℃,4h后冷至120℃,抽出物料,經(jīng)預(yù)熱器升溫至180℃,以500L/h的速度通過一長400m、內(nèi)徑25mm、容積230L的活塞流式反應(yīng)器,在第2個攪拌釜中收集產(chǎn)物,冷至室溫,分析產(chǎn)物為:44kg二氯丙烷、334kg丙二醇、32kg乙酸鈉、44kg乙酸、234kg1,2-二乙酰氧基丙烷、693kg丙二醇單乙酸酯、45kg1-氯丙烯、547kgNaCl和1kg水。