丙烯醛水合是一个酸催化反应,是用丙烯醛水合加氢法制备1,3-丙二醇过程中最重要的步骤之一。目前研究方向主要集中于固体酸性材料如离子交换树脂等对水合的催化,但该类材料存在着稳定性差、总体活性不够等问题。研究表明,可用于丙烯醛水合的也可以是负载无机酸体系或者沸石分子筛等,但最近国内外鲜有此方面的研究报道,表明此方向困难很大。本论文从研究酸催化丙烯醛水合的基本规律入手,首先研究对于水合反应影响较大的酸种类、酸强度等因素。再在上述研究的基础上,指导丙烯醛水合催化剂的筛选、设计和制备,同时考察不同条件对反应的影响,选择合适条件使反应的活性和选择性有效提高。本工作首先考察了可以做为催化剂的硫酸、磷酸和磷酸-三乙胺缓冲溶液,初步研究了这三种不同酸催化体系下丙烯醛水合反应的基本规律,考察了酸度、酸种类等因素对水合反应收率的影响。结果表明体系酸度在一定范围内直接影响催化效果;反应中H+的来源不影响催化活性;缓冲溶液体系作为催化剂效果要优于单一无机酸催化。在多种阳离子树脂水合反应的比较中可以发现,螯合型树脂D402是比较适合的一种催化剂。在间歇式反应条件下,不同的温度、时间、原料丙烯醛的浓度和催化树脂的pH值等对反应的影响都较大。选择最佳条件,原料转化率及3-羟基丙醛的选择性最高时分别可达59.85%和87.65%。在固定床连续反应装置中,该类催化剂可使反应在24h时达最佳活性。虽然此后活性所有下降,但总体保持比较稳定的状态。数据表明此类树脂是优良的丙烯醛的水合反应的催化剂。