专利名称：甘油氢氯化制备二氯丙醇的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及制备二氯丙醇的装置。
背景技术：
目前，工业上二氯丙醇的生产方法，主要以丙烯为原料的丙烯高温氯化 法和乙酸丙烯酯法。
其中，世界上90%以上二氯丙醇中间体采用丙烯高温氯化法进行生产。 其工艺过程主要包括丙烯高温氯化制氯丙烯，氯丙烯次氯酸化合成二氯丙
醇两个反应单元，反应式为
丙滩"sr ,烯^i^二額醇
该工艺方法的特点是生产过程灵活，工艺成熟，操作稳定，还可生产多 种有机合成中间体。但存在设备腐蚀严重，能耗大，氯耗量高，副产物多， 产品收率低，废水量大，清焦周期短等缺点。
乙酸丙烯酯法工艺过程包括生成醋酸丙烯酯、制得丙烯醇、合成二氯
丙醇等过程，反应式如下
乙酸、氧气 7救-^化催化剂 氯气 —-龙r
丙烯""—'乙酸丙烯酯 L^^e 烯丙醇-二氯丙醇
催化、加温、加压 水解反应 加成庶应
与丙烯高温氯化法相比，该方法避免了高温氯化反应，反应条件温和，
易于控制，不结焦、操作稳定，原料利用率大大提高，反应副产物和废水
的排放量也大大减少。但该方法工艺复杂，流程长，催化剂寿命短，总投
资费用相对较高。以上两种方法都是以丙烯为原料，而且大量消耗氯气，废水废渣排放
随着国家和企业环保意识的增强，石油紧缺引起的丙烯价格的上涨，世 界范围内正寻找新的方法来替代原有的二氯丙醇生产工艺路线，于是工艺 简单且利用可再生资源甘油为原料的甘油法又重新兴起。 甘油法制备二氯丙醇的总反应方程式如下
CH2〇H CHOH + 2HC1 ; CH2〇H
催化剂
，a
t CHOH + 2H20
实际上，该反应分两步进行，第一步是甘油氢氯化反应生成l-氯丙二 醇和水，同时会生成少量的2-氯丙二醇，然后这两种一氯代甘油继续氢氯 化生成l， 3-二氯-2-丙醇和极少量的1， 2-二氯-3-丙醇。具体的反应情况如
下-
催化剂
CH2〇H I
CHOH + HC1 CH2〇H
催化剂
c氏a
HOH + H2〇
CH CI+ H2〇
C氏OH
CH2C1
CHOH + HC1 CH2〇H
催化剂
C职 ，CHOH + H2〇 C氏ClCH2〇H 氏C1
Ah Cl+ Hd CI + H20
CH2OH C氏OH
专利US2144612介绍的方法是在反应体系中加入一种不溶于水，但能 溶解二氯丙醇的溶剂，例如正丁醚、戊醚、二氯丙烯、氯苯、邻二氯苯等。 温度控制在反应混合体系的共沸点下进行，反应时间为30 40小时，二氯 丙醇摩尔收率最高可以达到91%。这种方法在二氯丙醇的制备上，有利于 在蒸馏中连续除去水分的特点，并可以最大限度地减少縮合物的生成，因 此反应的选择性高。但有机溶剂的存在大大稀释了反应物的浓度，导致反 应时间较长，增加能耗，降低设备的利用率，而且从工业化的角度来说， 外加溶剂后会导致后续分离负担的增加，因此难以实现产业化。
专利CN100999442A公开了一种连续工艺，甘油以羧酸作为催化剂逆 流进入单个或者多个反应釜中进行，反应物连续进入精馏塔，采用共沸蒸 馏除去生成的水和二氯丙醇，促进反应正向进行，塔釜液循环反应。由于 气液反应物逆向流动，因此氯化氢利用率提高。另外，采用不易挥发的催 化剂，因此催化剂用量小，但是此工艺能耗较高，设备利用率较低。
专利CN101182283A介绍的方法是将甘油与催化剂一起加入喷射式反 应器，液相循环泵将甘油与催化剂从喷射式反应器内抽出，再从喷射式反 应器顶部以喷射方式进入喷射式反应器，从喷射式反应器侧部吸入氯化氢 气体在反应器中同液相物料充分反应，同时喷射产生的负压将反应生成的 水、二氯丙醇和氯化氢的以共沸物的形式带出，经过冷凝器将共沸物中的 水和二氯丙醇冷凝下来最为产品，而未反应的氯化氢气体循环利用，此工 艺具有原料利用率高，反应速率快的特点，但设备较为复杂，不易操作。总之，现有的用于制备二氯丙醇的装置，产品收率低，设备较为复杂， 投资大，不易工业化生产。 发明内容
本实用新型目的是提供一种甘油氢氯化制备二氯丙醇的装置，以克服现 有工艺的一些缺点。
本实用新型的甘油氢氯化制备二氯丙醇的装置，包括吸收反应塔、n 个搅拌釜、液相循环泵和n个气相冷凝器；
所述吸收反应塔的底部设有氯化氢的气体入口和液相出口，上部设有 液相入口；
所述搅拌釜的底部设有气体入口和反应液体出口，上部设有反应液体 入口和反应气体出口 ，前一个搅拌釜的反应液体出口与后一个搅拌釜的反 应液体入口相连接；
所述的液相循环泵的入口通过管线与所述液相出口相连接，液相循环 泵的出口分别与液相入口和n个搅拌釜中的第一搅拌釜的反应液体入口相 连接，反应气体出口与n个气相冷凝器中的一个相连接；
n为2 10的整数。
本实用新型是这样运行的
首先将催化剂与甘油原料混合，获得原料液，然后将所述原料液从液 相入口送入吸收反应塔，同时，将含有氯化氢的气体从气体入口送入吸收 反应塔，原料液与氯化氢在吸收反应塔中逆流接触反应，并通过液相循环
泵将吸收反应塔底部的物料部分送回吸收反应塔，部分分流至入n个搅拌 釜中的第一搅拌釜；
从搅拌釜顶部蒸出的气相混合物，分别进入n个气相冷凝器中的一个进行气液分离，分离出的氯化氢气体，送回进入吸收反应塔，分离出的冷
凝液，即为气相产品，从第n个(即最后一个)搅拌釜底部出来的母液， 即为液相产品；
本实用新型根据甘油氢氯化反应不同阶段的特点设计合适的工艺路线， 设备投资小，操作控制简单，反应速率高，易于放大生产，二氯丙醇的单 程收率达到90%以上，氯化氢得到了最大限度的利用，其利用率达到70% 以上。
图l为装置结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本实用新型的甘油氢氯化制备二氯丙醇的装置，包括吸收 反应塔1 、 n个搅拌釜2、液相循环泵3和n个气相冷凝器4;
所述吸收反应塔1的底部设有氯化氢的气体入口 103和液相出口 101， 上部设有液相入口 102;
所述搅拌釜2的底部设有气体入口 201和反应液体出口 202，上部设 有反应液体入口 203和反应气体出口 204，前一个搅拌釜2的反应液体出口 202与后一个搅拌釜2的反应液体入口 203相连接；
所述的液相循环泵3的入口通过管线与所述液相出口 101相连接，液 相循环泵3的出口分别与液相入口 102和n个搅拌釜2中的第一搅拌釜201 的反应液体入口 203相连接，反应气体出口 204与n个气相冷凝器4中的 一个相连接；
n为2 10的整数。
优选的，n为3 5的整数。
权利要求1. 甘油氢氯化制备二氯丙醇的装置，其特征在于，包括吸收反应塔(1)、n个搅拌釜(2)、液相循环泵(3)和n个气相冷凝器(4)；所述吸收反应塔(1)的底部设有氯化氢的气体入口(103)和液相出口(101)，上部设有液相入口(102)；所述搅拌釜(2)的底部设有气体入口(201)和反应液体出口(202)，上部设有反应液体入口(203)和反应气体出口(204)，前一个搅拌釜(2)的反应液体出口(202)与后一个搅拌釜(2)的反应液体入口(203)相连接；所述的液相循环泵(3)的入口通过管线与所述液相出口(101)相连接，液相循环泵(3)的出口分别与液相入口(102)和n个搅拌釜(2)中的第一搅拌釜(201)的反应液体入口(203)相连接，反应气体出口(204)与n个气相冷凝器4中的一个相连接；n为2～10的整数。
2.根据权利要求1所述的甘油氢氯化制备二氯丙醇的装置，其特征在 于，n为3 5的整数。
专利摘要本实用新型涉及制备二氯丙醇的装置，提供了一种甘油氢氯化制备二氯丙醇的装置，包括吸收反应塔、n个搅拌釜、液相循环泵和n个气相冷凝器，吸收反应塔的底部设有氯化氢的气体入口和液相出口，上部设有液相入口，搅拌釜的底部设有气体入口和反应液体出口，上部设有反应液体入口和反应气体出口，前一个搅拌釜的反应液体出口与后一个搅拌釜的反应液体入口相连接；液相循环泵的入口与液相出口相连接，液相循环泵的出口分别与液相入口和n个搅拌釜中的第一搅拌釜的反应液体入口相连接，反应气体出口与n个气相冷凝器中的一个相连接，n为2～10的整数。本实用新型设备投资小，二氯丙醇的单程收率达到90％以上，氯化氢利用率达到70％以上。
文档编号C07C29/62GK201272752SQ200820151158
公开日2009年7月15日 申请日期2008年7月24日 优先权日2008年7月24日
发明者群 岳, 胡妹华, 袁茂全, 陈斌武, 马斌全 申请人:上海氯碱化工股份有限公司