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1,2-戊二醇合成工艺技术

  应用背景

  1,2-戊二醇是合成内吸性杀菌剂丙环唑的关键中间体,也是生产聚酯纤维、表面活性剂、性能优异的保湿剂、增溶剂、抗水剂和婴儿护理产品等的重要原料。随着国内人民生活水平的提高,近年来市场对1,2-戊二醇的需求保持稳步增长。

  国内1,2-戊二醇主要来源于石油基原料的化工合成,90%以上用于生产丙环唑。至2021年底,中国丙环唑的产量已经超过1.5万吨/年,对原料1,2-戊二醇的需求量超过8000吨/年。但是由于来源于石油基原料的1,2-戊二醇即使纯度很高,仍含有极微量的带有较强烈的刺激性杂质,无法满足化妆品等高端产品所要求的完全无色、无味的质量要求。化妆品级的1,2 戊二醇纯度一般大于99%,使用天然原料经过加工、精制和提纯而成,完全无色、无味,对皮肤更加柔和、自然,完全不含环氧烷烃、过氧化物,也不含有潜在刺激性的短链不饱和脂肪酸。与化学合成的1,2戊二醇相比,化妆品级1,2-戊二醇更加安全,对皮肤没有刺激性。

  1,2-戊二醇具有明显的极性和非极性,从而有一些不同于其他二醇的特有性质,如优异的保湿性能、抗菌能力和增溶能力,能有效的提高防晒产品的抗水性能;1,2-戊二醇还可减小乳液粒径,从而有利于乳液的稳定。利用上述1,2-戊二醇的特有性质,1,2-戊二醇已被广泛应用于高端护肤产品,如广泛用于护肤霜、眼霜、护肤水、婴儿护理产品、防晒产品等各种高端护肤产品中。目前,国内每年被应用于化妆品行业的1,2-戊二醇约500吨,但随着人民生活水平的不断提高,各类高端化妆品的需求将越来越大,相应地对化妆品级1,2-戊二醇的需求也将随之不断增加。

  国内已工业化的1,2-戊二醇基本上采用的是正戊烯过氧有机酸法,不仅步骤多,设备腐蚀大,三废排放量大,处理成本高,而且产品质量难于满足化妆品行业的需求,目前国内高品质化妆品所需的1,2-戊二醇基本上依靠进口。因此,更具经济性、更加安全和环保以及产品质量达标的工艺路线对于国产化高端化妆品产业的发展具有重要的意义。

  

  工艺简述

  上海与盈材料科技有限公司开发的1,2-戊二醇合成技术(Y-PD12)及催化剂(YPD-20),以糠醇为原料,在催化剂存在下一步反应获得1,2-戊二醇。糠醇来源于生物质原料:玉米芯,原料获得性好;同时本技术采用固定床反应器,操作步骤少,流程简单,操作稳定性和安全性高;主要产物选择性高,分离难度小;另外三废排放量最小,无腐蚀性物料以及无工艺废水的排放;1,2-戊二醇质量高,无色无味可直接用于化妆品原料。Y-PD12技术主要性能指标见下表:


性能参数

指标值

原料转化率,%

≥99.5

1,2-戊二醇收率,wt%

40.0

四氢糠醇收率,wt%

40.0


  本技术及其催化剂具有绿色环保、成本低廉、安全性高的优势,所生产的产品质量高、附加值高,具有非常好的竞争优势。

  

  工业应用

  Y-PD12技术和YPD-20催化剂已获得一项技术许可,装置规模为3000吨/年,目前项目正在建设中。