专利名称：用于有效回收二氯代醇的方法和设备的制作方法
用于有效回收二氯代醇的方法和设备
背景技术：
本发明涉及用于从包含二氯代醇的混合物中回收二氯代醇的方法和设备，所述混 合物例如由用于将一种或多种多羟基化-脂族烃化合物和/或它们的一种或多种酯转化成 氯代醇的方法产生的流出物。二氯代醇在制备环氧化物如表氯醇中是有用的。表氯醇是对于环氧树脂广泛使用 的前体。表氯醇是通常用于对-双酚A的烷基化的单体。产生的双环氧化合物，或者作为 游离单体，或者作为低聚双环氧化合物，可以进一步成为高分子量树脂，所述高分子量树脂 用于例如电层压体、罐头涂层、汽车面漆和清漆层。甘油被认为是作为用于制造燃料的生物柴油方法的联产物的低成本、可再生原 料。已知的是，可以将其它可再生原料如果糖、葡萄糖和山梨醇氢化，以制备连二元醇或三 元醇如甘油、乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇等的混合物。采用丰富且低成本的甘油或混 合二元醇，期望用于从由以上方法产生的流出物回收二氯代醇的在经济上吸引人的方法。已知一种方法用于将丙三醇(glycerol)(本文中也称为“甘油(glycerin) ”)转 化成二氯丙醇化合物I和II的混合物，如以下方案1中所示。反应在水移去的情况下，在 无水HCl和乙酸(HOAC)催化剂的存在下进行。化合物I和II然后可以经由用苛性碱或石 灰处理而转化成表氯醇。方案1 甘油的氢氯化反应
权利要求
1.一种用于从混合物回收一种或多种二氯代醇的方法，所述混合物包含一种或多种 二氯代醇，水，选自一种或多种单氯代醇、一种或多种氯代醇的一种或多种酯、和一种或多 种多羟基化_脂族烃化合物和/或它们的一种或多种酯的一种或多种化合物，和任选地，包 括一种或多种氯化剂、一种或多种催化剂、一种或多种催化剂的一种或多种酯、和/或多种 重质副产物的一种或多种物质，其中所述方法包括(a)在回流条件下蒸馏或分馏所述混合物，以从所述混合物中分离具有第一温度并且 包含至少一种或多种二氯代醇和水的第一汽相流出物物流；(b)非绝热地冷却步骤(a)的所述第一汽相流出物物流至低于步骤(a)的所述第一温 度的第二温度，以冷凝步骤(a)的所述第一汽相流出物物流的一部分，以生成第一冷凝液 相流出物物流和具有所述第二温度的第二汽相流出物物流；(c)将步骤(b)的所述第一冷凝液相物流分离成第一馏分和第二馏分；(d)将步骤(c)的所述第一馏分再循环至步骤(a)作为用于步骤(a)的回流；和(e)非绝热地冷却步骤(b)的所述第二汽相流出物物流至低于所述第二汽相流出物物 流的第二温度的第三温度，以冷凝步骤(b)的所述第二汽相流出物物流的至少一部分，以 生成第二冷凝液相流出物物流和任选地具有所述第三温度的第三汽相流出物物流，其中选择步骤(b)的所述第二温度以生成含有超过50重量％的二氯代醇的第一冷凝 液相流出物物流。
2.权利要求1所述的方法，其中所述第一冷凝液相流出物物流主要是有机液相；并且 其中所述第一冷凝液相流出物物流含有超过70重量％的二氯代醇。
3.权利要求1所述的方法，其中作为用于步骤(a)的回流再循环至步骤(a)的所述第 一冷凝液相流出物物流的所述第一馏分的质量流速相对于在步骤(b)期间冷凝的全部第 一冷凝液相流出物物流的质量流速的比率在0. 1 1至0.8 1范围内。
4.权利要求1所述的方法，其中在根据步骤(d)将所述第一冷凝液相流出物物流再循 环至步骤(a)之前，将所述第一冷凝液相流出物物流累积；或其中在步骤(c)之前，将所述 第一冷凝液相流出物物流累积。
5.权利要求1所述的方法，其中所述第二温度比在步骤(b)的压力下水的露点高至少 1摄氏度。
6.权利要求1所述的方法，其中在步骤(b)中所述第一汽相流出物物流被冷凝时的质 量流速与在步骤(e)中所述第二汽相流出物物流被冷凝时的质量流速的比率在1 1至 100 1范围内。
7.权利要求1所述的方法，其中所述一种或多种二氯代醇包括1，3-二氯-2-丙醇和/ 或2，3-二氯-1-丙醇。
8.权利要求1所述的方法，其中至少一种单氯代醇存在于在步骤(a)中蒸馏或分馏的 混合物中，并且所述一种或多种单氯代醇包括2-氯-1，3-丙二醇和/或3-氯-1，2-丙二 醇；并且其中一种或多种氯代醇的一种或多种酯存在于在步骤(a)中蒸馏或分馏的混合物 中，并且所述一种或多种氯代醇的一种或多种酯包括1，3- 二氯-2-丙醇，2，3- 二氯-1-丙 醇，2-氯-1，3-丙二醇和/或3-氯-1，2-丙二醇中一种或多种的一种或多种酯；并且其中 至少一种多羟基化-脂族烃化合物和/或其酯存在于在步骤(a)中蒸馏或分馏的混合物 中，并且其中所述一种或多种多羟基化_脂族烃化合物和/或其一种或多种酯包括丙三醇和/或其一种或多种酯。
9.权利要求1所述的方法，其中步骤(a)是在0.IkPa至IOOkPa范围内的压力下进行的。
10.权利要求1所述的方法，其中通过将所述第一冷凝液相流出物物流的所述第二馏 分与碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物接触，在步骤(C)中生成的所述第一冷凝液相流 出物物流的所述第二馏分进行环氧化，以形成表氯醇和一种或多种氯化物盐；或其中所述 第一冷凝液相流出物物流的所述第二馏分与碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物接触，而 在步骤(c)后不对所述第一冷凝液相流出物物流的所述第二馏分另外纯化。
11.权利要求1所述的方法，其中所述方法包括将在步骤(e)中生成的所述第二冷凝 液相流出物物流与在步骤(c)中生成的所述第一冷凝液相流出物物流的所述第二馏分合 并，以生成合并的流出物物流，并且将所述合并的流出物物流与碱金属氢氧化物或碱土金 属氢氧化物接触，以形成表氯醇和一种或多种氯化物盐。
12.权利要求1所述的方法，其中所述第二冷凝液相流出物物流包含有机相和水相，并 且所述方法包括将所述第二冷凝液相流出物物流分离成液体有机相流出物物流和从所述 液体有机相流出物物流分离的液体水相流出物物流；并且其中从所述第二冷凝液相流出物 物流分离的所述液体有机相流出物物流通过所述液体有机相流出物物流与碱金属氢氧化 物或碱土金属氢氧化物接触而进行环氧化，以形成表氯醇和一种或多种氯化物盐；或其中 所述方法包括将从所述第二冷凝液相流出物物流分离的所述液体有机相流出物物流与所 述第一冷凝液相流出物物流的所述第二馏分合并，以形成合并的液体有机相流出物物流， 并且通过将所述合并的液体有机相流出物物流与碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物接 触，将所述合并的液体有机相流出物物流进行环氧化，以形成表氯醇和一种或多种氯化物盐。
13.权利要求1所述的方法，其中在步骤(a)中蒸馏或分馏的所述混合物是使用氯化剂 由一种或多种单氯代醇和/或其一种或多种酯和/或一种或多种多羟基化_脂族烃化合物 和/或其酯的氢氯化反应制成或衍生的。
14.权利要求13所述的方法，其中所述氢氯化反应步骤是在液相中进行的，并且在步 骤(a)中提供的混合物包括所述氢氯化反应步骤的液相。
15.权利要求13所述的方法，其中所述方法的所有步骤是彼此同时进行的，并且所述 方法连续进行。
16.权利要求13所述的方法，其中将在根据步骤(a)蒸馏和/或分馏期间生成的所述 蒸馏/分馏混合物的液体残余物再循环至所述氢氯化反应步骤。
17.权利要求13所述的方法，其中回收在氢氯化反应期间生成的所述一种或多种二氯 代醇的至少95%。
18.—种适用于从一种或多种多羟基化_脂族烃化合物和/或它们的一种或多种酯制 备一种或多种二氯代醇的设备，所述设备包括(1)适用于进行一种或多种多羟基化脂族烃化合物和/或它们的一种或多种酯的氢氯 化反应的反应器系统(30)，其包括串联或并联连接的一个或多个反应器；(2)分离系统，其包括至少一个适用于蒸馏可获自所述反应器系统(30)的反应器流出 物物流的液体-蒸汽接触装置(41)和任选地包括至少一个闪蒸器；(3)第一冷凝系统，其包括第一冷却装置(51)和任选地包括与所述冷却装置(51)连接 的、用于蓄积来自所述第一冷却装置(51)的冷凝物的第一贮槽(52)；和(4)第二冷凝系统，其包括第二冷却装置(61)和任选地包括(a)与所述第二冷却装置 (61)连接的、用于蓄积来自所述第二冷却装置(61)的冷凝物的第二贮槽(62)和/或(b) 与所述第二冷却装置(61)连接的液-液相分离装置(66)，所述液相分离装置(66)用于将 包含水性和有机组分的液相分离成水相和与所述水相分离的有机相；其中所述至少一种反应器系统(30)与所述分离系统(40)连接，以将来自所述反应器 系统(30)的反应器流出物物流(34)引导至所述分离系统(40)，以进行所述反应器流出物 物流(34)的蒸馏和/或分馏；所述分离系统(40)与所述第一冷凝系统(50)连接以将来自 所述分离系统(40)的第一汽相蒸馏和/或分馏流出物物流(47)引导至所述第一冷凝系统 (50)；所述第一冷凝系统(50)与所述第二冷凝系统(60)连接，以将来自所述第一冷凝系统 (50)的第二汽相流出物物流(57)引导至所述第二冷凝系统(60)；并且所述第一冷凝系统 (50)与所述分离系统(40)连接，以将来自所述第一冷凝系统(50)的第一冷凝液相流出物 物流(53)的馏分(54,55)引导至所述分离系统(40)。
19.权利要求18所述的设备，其中所述第一冷凝系统(50)的所述第一冷却装置(51) 位于所述分离装置(40)的所述至少一个液体_蒸汽接触装置(41)的顶部；或其中所述第 一冷却装置(51)是所述至少一个液体_蒸汽接触装置(41)的组成部分。
20.权利要求18所述的设备，其进一步包括用于将真空直接或间接施加到所述至少一 个液体_蒸汽接触装置(41)，以将在所述液体-蒸汽接触装置(40)内的压力降低至环境大 气压之下的装置；并且其中所述用于施加真空的装置位于所述第二冷凝系统(60)的下游。
21.权利要求18所述的设备，其中所述至少一个液体-蒸汽接触装置(41)是填充蒸 馏塔；或其中所述至少一个液体_蒸汽接触装置(41)是适于在回流条件下进行分馏的蒸馏塔。
22.权利要求18所述的设备，其中所述至少一个液体-蒸汽接触装置(41)与所述反应 器系统(30)连接，以将来自所述至少一个液体_蒸汽接触装置(41)的底端(41)的再循环 物流(44，45)引导至所述反应器系统(30)。
23.权利要求18所述的设备，其中所述反应器系统(30)的一个或多个反应器包括活塞 流反应器。
24.权利要求21所述的设备，其中所述第一冷凝系统(50)与适合于进行脱氢氯化反应 的第二反应器连接，用于将来自所述第一冷凝系统(50)的第一冷凝液相流出物物流引导 至所述第二反应器；其中所述第二冷凝系统(60)与适合于进行脱氢氯化反应的所述第二 反应器连接，用于将来自所述第二冷凝系统(60)的第二冷凝液相流出物物流引导至所述 第二反应器；其中所述第二冷凝系统(60)包括液-液相分离装置(66)，用于将液体水相与 液体有机相分离，并且所述第二冷凝系统(60)的所述第二冷却装置(61)与所述液-液相 分离装置(66)连接，以将来自所述第二冷却装置(61)的冷凝液相引导至所述液-液相分 离装置(66)；并且其中所述液-液相分离装置(66)与适合于进行脱氢氯化反应的所述第 二反应器连接，以将来自所述液-液相分离装置(66)的有机液相流出物物流和/或水性液 相流出物物流引导至所述第二反应器。
全文摘要
本发明公开了一种用于从氢氯化反应器流出物物流回收二氯代醇的方法和设备，所述氢氯化反应器流出物物流包含二氯代醇，选自二氯代醇的酯、单氯代醇和/或其酯，以及多羟基化的脂族烃化合物和/或其酯的一种或多种化合物，以及任选地，包括水、氯化剂、催化剂和/或催化剂的酯的一种或多种物质。所述反应器流出物物流被蒸馏以生产富含二氯代醇的蒸汽相流出物物流。所述富含二氯代醇的蒸汽相流出物物流在两个单元操作中被冷却和冷凝，所述单元操作在两个不同温度下进行，由第一单元操作生成的液相流出物物流的一部分被再循环至蒸馏步骤进行回流。由所述方法和设备生成的产物流适合于在另外的单元操作诸如脱氢氯化反应中进一步加工。优点包括回收高纯度二氯代醇，更有效地回收二氯代醇，和减少在回收装置方面的资本投资。
文档编号B01D3/36GK101998945SQ200980112654
公开日2011年3月30日 申请日期2009年3月18日 优先权日2008年4月9日
发明者阿尼尔·梅赫塔 申请人:陶氏环球技术公司