专利名称：一种甘油与氯化氢自催化反应制备二氯丙醇的系统的制作方法
一种甘油与氯化氢自催化反应制备二氯丙醇的系统
本申请是申请日为2008年9月9日、申请号为200810196436. 7、名称为一种甘油与氯化氢自催化反应制备二氯丙醇的工艺及系统的发明专利申请的分案申请。技术领域
本发明属于化工领域，具体涉及一种通过将甘油与氯化氢自催化反应制备二氯丙 醇的工艺以及其系统。
背景技术：
环氧氯丙烷是生产环氧树脂、氯醇橡胶、稳定剂、表面活性剂、阻燃剂、油田化学品 等产品的重要原料，二氯丙醇是其合成的关键中间体。工业上生产二氯丙醇的方法以美国 专利US4634784所述的方法为主，采用丙烯高温氯化及氯丙烯次氯酸化两个串联步骤得到 二氯丙醇，该法收率低，且生产过程污水量大。近年来，由于生物柴油产业的兴起，其副产甘 油量骤增，采用甘油法合成二氯丙醇、再皂化制取环氧氯丙烷的工艺具有很高的社会和经 济价值。
目前，由甘油合成二氯丙醇的工艺大都采用有机羧酸作为催化剂。专利 W02005/021476公开了一种甘油法生产二氯丙醇的循环反应工艺，在乙酸的催化作用下，甘 油与氯化氢气体在鼓泡反应器内反应，然后在精馏塔内分离精制得到二氯丙醇，精馏塔釜 液循环至鼓泡反应器中。该方法的缺陷在于使用沸点较低的羧酸(如乙酸等)作为催化剂， 羧酸被蒸发离开反应体系，会增加催化剂的消耗量。虽然专利W02005/0M167选择不易挥 发的高沸点羧酸(如己二酸等)为催化剂，减少了蒸发带来的催化剂损失，从而降低了催化 剂用量，但仍然需要对催化剂进行结晶等回收提纯处理，能耗仍较高。同时羧酸催化剂与原 料甘油以及产物氯丙醇等发生副反应，生成如羧酸甘油酯等副产物，增加了催化剂的回收 难度和消耗量。
除了有机羧酸催化剂外，Lee 等(Lee S H, et al. Catalysis Communications, 2008,9(9) :1920-1923.)采用磷钼杂多酸为催化剂，在高压条件下，用盐酸水溶液与甘油 反应制备二氯丙醇。该法由于体系中存在大量的水，反应时间需要20h以上，同时也会产生 诸如丙烯醛、氯丙烷等副产物，且催化剂的使用量达到了原料甘油质量的120%，催化剂的 回收再利用难度很大。专利CN101(^9000A则采用脂肪腈或芳香腈为催化剂，该法需要在向 甘油中通入氯化氢气体之前，在反应温度下将有机腈在30%盐酸溶液中活化，操作繁琐，同 时有机腈催化剂在该反应条件下同样会生成对应的酸或羧酸酯等珩生物，增加了催化剂的 消耗量。
上述以甘油为原料采用有机酸或有机腈催化合成二氯丙醇的方法均存在催化剂 与原料或产物反应生成多种副产物的问题，导致催化剂消耗量大，分离能耗高，加大了生产 成本和对环境的污染。发明内容
本发明的目的是提供一种甘油与氯化氢自催化反应制备二氯丙醇的工艺，从而避 免生成羧酸甘油酯、羧酸氯丙醇酯等高沸点产物。
本发明的另一目的是提供一种在自催化条件下提高反应转化率和二氯丙醇选择 性的系统。
发明所述的自催化的定义是指在甘油与氯化氢反应的体系中，没有任何另外添加 的催化剂，仅依靠溶于体系中的氯化氢所产生的酸性来催化甘油与氯化氢反应制备二氯丙
甘油与氯化氢的自催化反应制备二氯丙醇的方程式如下所示。
权利要求
1.一种甘油与氯化氢自催化反应制备二氯丙醇的系统，其特征在于该系统由一台或多 台串联的气液连续流动反应器(1)组成，串联的气液连续流动反应器(1)之间通过反应物 管道( 相通，在反应器(1)的顶部设有冷凝蒸汽并回流的冷凝器(3)，在其中一个反应器 (1)与该反应器的冷凝器(3)之间设有与二者相通的能够分离反应产生的水的精馏塔G)， 最后一个反应器(1)的反应物管道O)与真空精馏二氯丙烷的精馏塔(5)相通。
2.根据权利要求1所述的甘油与氯化氢自催化反应制备二氯丙醇的系统，其特征在于 该系统由1 10台气液连续流动反应器(1)组成。
3.根据权利要求1或2所述的甘油与氯化氢自催化反应制备二氯丙醇的系统，其特征 在于所述的气液连续流动反应器(1)为釜式反应器、环流反应器或塔式反应器。
4.根据权利要求1所述的甘油与氯化氢自催化反应制备二氯丙醇的系统，其特征在于 在冷凝器C3)与反应器(1)之间的回流通道上还设有分液器(6)。
5.根据权利要求1所述的甘油与氯化氢自催化反应制备二氯丙醇的系统，其特征在于所述的精馏塔⑷与相通的反应器⑴或下一个串联的反应器⑴之间设有侧线出料通道 ⑵。
6.根据权利要求1所述的甘油与氯化氢自催化反应制备二氯丙醇的系统，其特征在于 所述的精馏塔(5)的底部与设有精馏塔(4)的反应器(1)之间有回流通道(8)相通。
全文摘要
本发明公开了一种甘油与氯化氢自催化反应制备二氯丙醇的工艺，将甘油与氯化氢气体在105～160℃的温度及0.05～0.5MPa的压力下进行自催化反应，反应的同时将产生的水蒸馏除去。本发明还公开了一种甘油与氯化氢自催化反应制备二氯丙醇的系统。本发明采用甘油与氯化氢自催化反应技术，避免使用催化剂，显著降低了生产成本，消除了高沸点副产物的形成，提高了反应选择性。具有工艺简单、生产成本低廉的优势。本发明的系统能够将甘油完全转化并极大提高二氯丙醇的选择性，最终得到的二氯丙醇的纯度＞99.5％。
文档编号C07C31/36GK102040479SQ20101055657
公开日2011年5月4日 申请日期2008年9月9日 优先权日2008年9月9日
发明者乔旭, 崔咪芬, 汤吉海, 赵镇, 陈献 申请人:南京工业大学