专利名称：制备环氧化物的方法
技术领域：
本文公开的实施方案总体上涉及制备环氧化物的方法和设备，特别涉及用于经由 相应的卤代醇形成环氧化物的方法和设备。更具体地，本文公开的实施方案用于经卤代醇 与碱的反应连续制备环氧化物的脱卤化氢方法和设备。
背景技术：
环氧化物，包括环氧丙烷、环氧丁烷、表氯醇等是用于制备其它化合物广泛使用的 前体。多数环氧化物经由卤代醇中间体形成，这些方法是本领域技术人员众所周知的，如美 国专利5，532，389和英国专利2，173，496中所公开的方法。最经常使卤代醇与碱性含水流 反应以制备环氧化物和后来的卤化物盐。有利地从含水流中汽提环氧化物-水共沸物而使 由水与环氧化物反应形成二醇如乙二醇、丙二醇、3-氯-1，2-丙二醇、缩水甘油和甘油而导 致的副产物损失最小化。随后将此包含水和环氧化物的塔顶馏出物冷凝并在液-液相分离 器中分离以形成含水馏分和含有粗制环氧化物的有机馏分，所述粗制环氧化物可以进一步 纯化。将来自塔顶的含水馏分作为回流返回到蒸馏塔中。环氧化物的水解可以通过酸或碱 的存在而进一步提高，并且在PH为7时降低。通过碱作用闭环的方法也由以下术语描述 环氧化，皂化，和在卤素氯的情况下，脱氯化氢。在工业过程中，通过使低分子量的含烯烃化合物如丙烯、丁烯和烯丙基氯与氯 (或其它卤素)和水在被称为次氯酸化(hypochlorination)的反应中反应而制备卤代醇。 因而丙烯和丁烯转化为氯代醇，而烯丙基氯转化为二氯丙醇，并随后转化为它们各自的环 氧化物(例如环氧丙烷、环氧丁烷和表氯醇)。此过程产生卤代醇的两种异构体，并且所得 的卤代醇常常在水中是稀的(< 10重量％)并含有一当量的来自反应的卤代酸。可以随 后将通过次卤酸化(hypohalogenation)制备的卤代醇流与碱一起直接进料到反应性蒸馏 塔中，或者在引入到反应性蒸馏塔中之前首先进料到预反应器中，用于中和卤代酸并部分 地转化卤代醇。例如，日本专利6，025，196公开了这样的方法将稀的二氯丙醇与Ca(OH)2 于40°C在预反应器中混合，随后进料到反应性蒸馏塔中，其中将环氧化物(表氯醇)在塔顶 用水汽提并在塔顶相分离器中进行与水的相分离以获得表氯醇。在工业中使用程度较小的另一种技术是二醇用HCl和羧酸催化来制备卤代醇的 反应，如美国专利申请公布20080015370中所公开的。如其中公开的，主要制备了卤代醇的 一种异构体(1，3_ 二氯丙醇)并且余下的流含有少于30%水和少于10% HC1，各自按重量 计。将此卤代醇流与10% NaOH流一起进料到反应性蒸馏塔中，其中将表氯醇在塔顶用水汽 提，并且在塔顶相分离器中进行与水的相分离以获得表氯醇。特别用于制备表氯醇的第三种技术是如美国专利4，634，784中所公开的，丙烯成 为乙酸烯丙酯的催化乙酸化、乙酸烯丙酯成为烯丙醇的水解、烯丙醇成为二氯丙醇的催化 氯化。如其中所公开的，主要制备了卤代醇的一种异构体0，3-二氯丙醇)并且余下的流 含有少于20%水和5% HC1，各自按重量计。将此卤代醇流与9. 5% Ca(OH)2浆液一起进料 到塔中，其中将表氯醇在塔顶用水汽提，并且在塔顶相分离器中进行与水的相分离以获得表氯醇。在将卤代醇转化为环氧化物的工艺过程中发生三个主要反应卤代酸的中和，卤 代醇的脱卤化氢，和环氧化物至二醇的水解。卤代醇的脱卤化氢，例如，可以用碱进行。卤 代醇在含水流或主要有机的流中可能是稀的，并且通常由两种异构体以及卤代酸组成。所 述碱典型地为由在盐如NaCl和CaCl2的存在或不存在下的NaOH或Ca(OH)2组成的含水流 或浆液。为了防止环氧化物水解的收率损失，通常在蒸馏塔内的反应过程中汽提环氧化物， 并且将PH保持在尽可能地接近中性，因为水解速率由酸和碱都催化。产生的二醇和一些残 余的有机物是不可汽提的并且损失在含有形成的盐的含水流中，所述含水流离开蒸馏塔的 底部并构成来自脱卤化氢过程的主要收率损失。可以对塔底含水流在排出或再循环之前进 行处理。从而，水解损失不仅影响环氧化物收率，还影响废水处理成本以及资本投资。在现有技术中提出了各种各样的用于主要有机的卤代醇的脱卤化氢的方法和装 置的实施方案。例如，俄罗斯专利2，198，882公开了在连续搅拌釜式反应器(CSTR)中混合 无水二氯丙醇流与NaOH以制备表氯醇，然后接着将其汽提，所述无水二氯丙醇流是从 含有来自烯丙基氯用氯和水的次氯酸化的二氯丙醇异构体的混合物的稀流蒸馏的。此体系 是双相的，具有有机二氯丙醇相和含有NaOH的水相。由于所有反应主要在水相中发生，所 以传质是获得环氧化物高收率的主要因素。美国专利4，496，753公开了类似的双相体系， 其中在具有CSTR接着是活塞流反应器(PFR)的2-级反应器中，二氯丙醇在有机溶剂(CCl4) 中。然而，这些方法具有技术和经济缺点。一个这样的缺点是需要另外的设备如CSTR，另一 个缺点是取决于混合的强度，在CSTR中的回混将环氧化物暴露于与进来的酸和碱的水解。 在有溶剂的情况下，需要用于溶剂回收的另外的蒸馏塔，并且取决于环氧化物在双相之间 的分配，还可能导致另外的环氧化物损失。美国专利4，634，784(‘ 784专利)公开了丙烯成为乙酸烯丙酯的催化乙酸化，乙 酸烯丙酯成为烯丙醇的水解，烯丙醇成为二氯丙醇的催化氯化，和二氯丙醇成为表氯醇的 脱氯化氢。占优势地，在75重量％有机流中仅生成2，3-二氯丙醇异构体。此体系是双相 的，具有有机二氯丙醇相和含有碱的水相或浆液。由于所有反应主要在水相中发生，所以传 质是获得环氧化物高收率的主要因素。描述了几种脱氯化氢的方法将二氯丙醇和石灰乳 (1)直接进料至蒸馏塔的顶部，( 在搅拌的同时混合，和C3)在不溶于水的惰性溶剂中反 应。方法( 和(3)的缺点已经在上面讨论。对于方法(1)，对蒸馏塔的直接进料，混合强 度在蒸馏塔中的塔板上不如在CSTR的情况下大，从而导致较低的转化率。在'784专利中 给出的实例显示将2，3- 二氯丙醇流与9. 5 % Ca (OH) 2浆液进料至塔中获得88 %的转化率和 97%的选择性。低的二氯丙醇转化率要求较大的回收设备，较高的再循环和较高的成本。WO 2006/020234公开了二醇用HCl和羧酸催化来制备卤代醇的反应，特别用于甘 油至二氯丙醇至表氯醇。制备的二氯丙醇占优势地为1，3_ 二氯丙醇异构体，其具有比2， 3- 二氯丙醇异构体快得多的脱氯化氢反应速率。使用的碱可以是NaOH或Ca(OH)2,并且优 选为20-60重量％。此体系是双相的，具有有机二氯丙醇相和含有碱的水相。由于所有反 应主要在水相中发生，所以传质是获得环氧化物高收率的主要因素。由于反应是传质限制 的，没有提及混合强度和高的比界面表面积的重要性。WO 2006/020234给出了将二氯丙醇 与10% NaOH进料至蒸馏塔的实例并且获得了良好的产物质量，而没有提及收率。因此，存在对用于卤代醇的脱卤化氢的改进方法和装置的需要，其中可以减少总副产物水解反应以获得良好的环氧化物选择性和转化率。公开内容概述在一方面，本文公开的实施方案涉及一种用于制备环氧化物的方法，该方法包括 使包含至少一种卤代醇的有机相与至少一种包含至少一种碱的水相在活塞流混合器/反 应器系统中接触，以经由给予至少0. 2ff/kg的功率质量比的混合装置将有机相分散在水相 中，从而将所述至少一种卤代醇的至少一部分转化成环氧化物。令人惊讶地，当在混合过程 中加入足够的功率产生高表面积时，反应速率和产物收率均可以得到改善。在另一方面，本文公开的实施方案涉及一种用于制备表氯醇的方法，该方法包括 使包含至少一种二氯丙醇的有机相与至少一种包含至少一种碱的水相在活塞流混合器/ 反应器系统中接触，以经由给予至少0. 2ff/kg的功率质量比的混合装置将有机相分散在水 相中，将所述至少一种二氯丙醇的至少一部分转化成表氯醇。其它方面和优点将从以下描述和后附权利要求变清楚。详细描述一方面，本文中公开的实施方案总体上涉及制备环氧化物的方法和设备，特别地 涉及用于经由卤代醇形成环氧化物的方法和设备。在一个更具体的方面，本文中公开的实 施方案涉及用于通过卤代醇与碱的反应连续制备环氧化物的脱卤化氢方法和设备，其中可 以从碱性反应混合物中蒸馏环氧化物。如在本文中使用，术语“环氧化物”是指含有与分开的饱和相邻碳原子结合的氧的 化合物。环氧化物，也被称为环氧乙烷类(oxiranes)，是环醚并且可以含有2至约10个碳 原子，其被布置为直链的、支链的或环状的，通过碳键与环氧基结合。与环氧化物结合的碳 可以是未取代的，但也可以是惰性取代的。用“惰性取代的”表示环氧化物被任何没有不适 宜地妨碍卤代醇或环氧化物形成的基团取代。惰性取代基包括氯、溴、氟、苯基等。环氧化 物的实例可以包括环氧乙烷、环氧丙烷、表氯醇和环氧丁烷等。如在本文中使用，术语“卤代醇”是指含有至少一个羟基和至少一个卤原子的化合 物，所述羟基和卤原子结合于分开的饱和碳原子如邻接的碳原子。卤代醇可以含有2至约 10个碳原子，并且可以为直链的、支链的或环状的。卤代醇可以是未取代的，但也可以是惰 性取代的。用“惰性取代的”表示卤代醇被任何没有不适宜地妨碍卤代醇或环氧化物形成 的基团取代。惰性取代基包括氯、溴、氟、苯基等。卤代醇的实例可以包括溴代醇和氯代醇， 例如但不限于1-氯-2-乙醇；1-氯-2-丙醇；2-氯-1-丙醇；1，3-二氯-2-丙醇；2，3-二 氯-1-丙醇；1-氯-2-丁醇；和2-氯-1-丁醇。如在本文中使用，术语“副产物”和“水解产物”是指通过环氧化物的水解产生的 化合物，包括来自已水解化合物的衍生化合物。实例包括乙二醇、丙二醇、3-氯-1，2-丙二 醇、缩水甘油、甘油、丁二醇，以及它们相应的醚。根据本文公开的实施方案，通过用碱使卤代醇脱卤化氢，可以以良好的收率制备 环氧化物。可以将主要有机的流，包括卤代醇和任选的卤代酸，与包含碱的含水流接触。为 了将酸或碱催化的环氧化物水解最小化，可以使用高混合强度以有利地利用中和、脱卤化 氢和水解反应的反应速率的不同。当将卤代醇流与酸和碱流接触时，高混合强度可以提供 更好的PH控制，如在美国专利3，886，187中公开的，其中将湍性射流混合用于两种含水流 的接触以进行PH控制。可以通过使混合物经根据本文公开的实施方案在大于至少0. 2瓦/公斤(W/kg)的临界功率质量比(power-to-mass ratio)的混合器/反应器通过而促进组 分的接触。在其它实施方案中，使用至少3W/kg的功率质量比使相分散。功率/质量比由入口流的动能之和连同混合区域中的质量计算功率=IA=Km1V1i^m2V22)质量=密度*混合体积，其中Hi1和V1分别是流1的质量速率和速度，而m2和V2分别是流2的质量速率和 速度。对于相关性而言，将撞击式混合器的混合体积取为由混合室的直径D与轴长2D限定 的圆柱体的体积。静态混合器的混合体积由相同直径和长度的圆柱体的体积限定。相应 地限定功率/质量比。应当指出由以上方程定义的功率仅对于射流的非弹性碰撞才是严 格成立的；但是，对于相关性而言，发现其适于在本发明中使用，从而认识到动能的一部分 损失于合并的流体的偏转和加速而非混合的机械能。参见，例如，Mahajan, A. J.，Kirwan, D. J. , “ Micromixing Effects in a Two-Impinging-Jets Precipitator, " AIChE J.1996,42,1801-1814, Johnson, B. K. ， Prud ' homme, R. K. ， “ Chemical Processing and Micromixing of Confined Impinging Jets, “ AIChE J. ，2003，49，2264—2282，禾口 Demyanovich, R. J. , Bourne, J. R. , " Rapid Micromixing by the Impingement of Thin Liquid Sheets. 1. A Photographic Study of the Flow Pattern," Ind. Eng. Chem. Res., 1989，28，825-830。对于传质计算，适宜的是将功率/质量与有关的液滴直径相关，从而可以推知界 面面积。最大的稳定滴大小，dmax，表示当将液滴撕开的湍流剪切力与界面张力的恢复力之 间存在平衡时的直径。其通常与功率/质量比Pm相关，具有以下形式的方程(1_=常数*(0/^。)°_屮/_4其中σ是界面张力，并且P。是连续相的密度。方程中的常数通常在0.5至1之 间。沙得(Sauter)平均直径，d32，则通常采取为通过1. 5的比例因子与dmax相关；dmax = 1. 5d32d32 (也称作体禾只-比一表面禾只直径(volume-to-surface area diameter))对于界 面过程如传质计算特别有用，因为其表示具有与整个液滴大小分布相同的体积与表面积比 的球的直径。对此话题的更多讨论参见例如，0&￥168，.1\，" A Physical Interpretation of Drop Sizes in Homogenizers and Agitated Tanks, Including the Dispersion of Viscous Oils, “ Chem. Eng. Sci.，1987，42，1671-1676。在一些实施方案中，混合器/反应器可以包括具有内部混合元件的管道混合器/ 反应器，所述内部混合元件被设计为提供合适的局部功率质量比(能量耗散)来打破并分 散有机相，以提供足够的界面面积从而确保在10秒以内完全反应(full reaction)。典型 地，这需要d32小于1000微米的液滴。混合元件可以位于反应器内有机和含水流进入管道中 的撞击点处，可以位于沿管道长度的其它位置，或它们的组合。在一些实施方案中，初始接 触可以由撞击混合器，交叉流喷射(T型(tee)-混合器，喷雾器等)，在管线中的(inline) 动态混合器，转子定子混合器，或它们的组合提供。在另一个实施方案中，已经发现使用静态混合器呈现如下优点提供在高的均一 功率质量比的区域中的停留时间，通过提供另外的液滴破碎而保持高的界面面积并且使来 自液滴聚结的表面积减小的影响最小化。
在另一个实施方案中，已经发现环氧化物产物由于其在其形成的水相中的低溶解 性而成核并且形成第三液相。这是有利的运行模式，因为将环氧化物基本上从不期望的水 解反应所需的含卤代酸、碱和水的相中移除。随着最初的卤代醇有机相反应掉，混合物回到 具有水相和环氧化物占优势的有机相的双相模式。向反应混合物中加入能够限制在碱性水 相中的环氧化物溶解度的溶剂也将有益于使不期望的水解反应最小化。在另一个实施方案中，已经发现，对于含有卤代醇和碱的双相介质，混合不仅是为 了 PH控制而且是为了控制卤代醇从有机相至含水碱的传质速率所需要的。上述提供分散 两种相的剪切水平的混合器/反应器系统可以改善两种相之间的传质，从而获得高转化率 和选择性。本文公开的实施方案的另一个优点在于相同的设备和方法可以用于单相和双相 体系。在一些实施方案中，卤代醇进料流可以占优势地包括卤代醇的一种异构体。例如， 在某些实施方案中，卤代醇进料可以包括25至100%的卤代醇异构体，在0至约20重量％ 范围内的量的卤代酸如盐酸(HCl)，和至多约75重量％水。在其它实施方案中，卤代醇进 料可以包括55至100%的卤代醇异构体，在0至约10重量％范围内的量的卤代酸如盐酸 (HCl)，和至多约30重量％水。总的卤代醇进料可以为有机的且单相，或可以是双相的。碱可以包括含水碱金属氢氧化物，如氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化钙，或它们的混 合物。在一些实施方案中，水相还可以包括碱金属盐，如钠卤化物盐或钙卤化物盐等。含水 碱金属氢氧化物的量和浓度适宜地是导致形成环氧化物的任何量和浓度。使用的无机碱的 量没有特别限定。在一些实施方案中，基于卤代醇和可以存在的任何可中和的卤化剂如HCl 的摩尔数，使用的无机碱的量可以在1.0至1.5倍化学计量的范围内。在其它实施方案中， 使用的无机碱的量可以在1.01至1.3倍化学计量的范围内；并且在其它实施方案中可以在 1. 02至1. 1倍化学计量的范围内。高浓度的含水碱金属氢氧化物可以降低输入到体系中的 水和产生的废水。在一些实施方案中可以使用至少约1重量％浓度的含水碱金属氢氧化物 或其卤化物盐；在其它实施方案中至少约5重量％ ；在其它实施方案中至少约10重量％ ； 在其它实施方案中在约10至约50重量％的范围内的浓度；而在再其它的实施方案中在约 5至约35重量％范围内的浓度。使用的浓度应当使得在反应过程中及之后，碱金属氯化物 不从溶液中沉淀。温度和压力的条件在混合器/反应器中不是关键的，并且任何在该条件下卤代醇 和含水碱金属氢氧化物反应而生产至少一种环氧化物的条件都是适宜的。卤代醇与碱反应 的速率，如例如，氯丙醇与8重量％氢氧化钠的量的苛性碱的反应，速率非常快，在90°C的 温度需要约1秒以导致99.5摩尔％转化率。可以控制温度和压力以防止卤代醇汽化。例 如，对于氯丙醇，这将为在1个大气压(101.3kPa)下低于约95°C。在一些实施方案中，合并 的进料温度至少为约40°C;在其它实施方案中在约40°C至约80°C的范围内；而在其它实施 方案中在约55°C至约80°C的范围内。反应物在混合器/反应器中的停留时间在一些实施 方案中可以大于IOms并高达60s ；在一些实施方案中高达15秒；在其它实施方案中高达10 秒；在其它实施方案中为约0. 01至约15秒；而在再其它的实施方案中为约1至约10秒。在卤代醇的至少一部分在混合器/反应器中已经转化为环氧化物之后，可以将反 应混合物进料至反应性蒸馏塔以完成反应并回收环氧化物。这可以通过导致环氧化物分离 的任何方法实现。这样的方法可以包括蒸馏和蒸汽汽提，例如，如在JP06025196B和美国专利4，634，784和5，532，389中公开的。作为环氧化物回收的一个实例，可以将来自反应器/ 混合器的含环氧化物的流出物进料至共沸蒸馏塔。水和环氧化物可以作为塔顶馏分回收， 可以将所述塔顶馏分冷凝以形成两种相。可以将水相回流回到塔中，而粗制有机相可以向 前进，以纯化并回收环氧化物。根据本文公开的实施方案，环氧化物在混合器/反应器中的制备可以由以下示 例表氯醇从1，3-二氯丙醇和2，3-二氯丙醇的混合物的制备，如WO 2006/020234中所述。 通过本文公开的混合器/反应器获得的传质的益处，包括高选择性、高转化率和低水解速 率，可以在1，3_ 二氯丙醇异构体比2，3_ 二氯丙醇异构体的比率大于10比1，并且碱为氢氧 化钠的情况下示例。由于大部分进入的二氯丙醇是较快反应的1，3-异构体，因此大部分的反应将在 混合器/反应器步骤中发生。1，3_ 二氯丙醇的脱氯化氢速率大大快于在碱存在下的表氯醇 水解速率。但是，在双相体系中，反应速率是由二氯丙醇从有机相至含水碱性反应介质的传 质决定的。允许表氯醇长时间保持在水相中的传质速率将允许生成的表氯醇有更多时间水 解。根据本文公开的实施方案，提供将有机相分散成约200微米以下的平均液滴大小的剪 切水平的混合器/反应器，改善了传质，并且可以导致高的卤代醇转化率和选择性，其中每 个可以超过97%。所有反应主要在含有碱的水相中发生。由于1，3_ 二氯丙醇和HCl均是非常快的 反应并且是传质限制的，各自如上所述，在反应区中需要高度的节段化来获得良好的表氯 醇收率。通过提供有效的混合，可以迅速中和HCl并且大部分苛性碱可以被1，3_ 二氯丙醇 反应(在竞争中出局(out-competed))从而将在反应水相中的酸和碱浓度最小化。根据本 文公开的实施方案由混合器/反应器提供的传质可以限制水解反应发生的时间。在根据本 文公开的实施方案用混合器/反应器获得的传质速率的情况下，进料温度和停留时间对表 氯醇收率具有较小影响。按照本文公开的实施方案的脱卤化氢即使在高卤代醇转化率下也可以导致对环 氧化物的高选择性。例如，在一些实施方案中，脱卤化氢可以导致至少97摩尔％的卤代醇 转化率和至少97%的对环氧化物选择性；在其它实施方案中至少98%的选择性。在其它实 施方案中，脱卤化氢可以导致至少98摩尔％的卤代醇转化率和至少98 %的对环氧化物选 择性；而在再其它的实施方案中至少99摩尔％的转化率和至少98%的选择性。
实施例如表1中给出，使用不同混合器构造使二氯丙醇进料(72% 1，3-二氯丙醇，3% 2， 3-二氯丙醇，5%盐酸和20%水，按重量计)与20%氢氧化钠水溶液反应。管道混合器/ 反应器具有1. 27cm(0. 5英寸)地直径并且在使用的流量下提供4秒停留时间。使用的混 合元件为撞击式剪切混合器(高和低)和沿管道的螺旋型静态混合器。撞击式混合器被设 计为使得进入混合区域的两股流具有大约相同的喷射动量，所述射流动量定义为质量流量 乘以进口通道中的平均速度。射流直接相反对准(180度角)从而导致直接撞击。在本实 施例中，“高剪切"混合器由用于有机流的Imm进口孔径和用于含水流的3mm进口孔径构 成。“低剪切"混合器由用于有机流的3mm进口孔径和用于含水流的9mm进口孔径构成。 室直径为9mm。在约1.7室直径的距离后，来自撞击式混合器的出口流进入任选如表1中示出的长度为0. 5m或1. Om的螺旋静态混合器。螺旋混合器元件的长度直径比为1. 5。两股流均被加热以获得合适的混合物温度，然后使进料以足够的速度通过混合器 以获得双相混合物。将来自管道混合器/反应器的流出物进料至在300毫巴的塔顶压力运 行的蒸馏塔。塔在1.5的回流进料质量比下运行。将馏出物在40°C冷凝并且相分离。将含 水相回流回到塔中。分析有机相以确定转化率和收率。试验结果呈现在表1中。表 1.
权利要求
1.一种用于制备环氧化物的方法，该方法包括使包含至少一种卤代醇的有机相与至少一种包含碱的水相在活塞流混合器/反应器 系统中接触，以经由给予至少0. 2ff/kg的功率质量比的混合装置将所述有机相分散在所述 水相中，从而将所述至少一种卤代醇的至少一部分转化成环氧化物。
2.权利要求1所述的方法，其中所述活塞流混合器反应器系统包含给予至少3W/kg的 功率质量比的混合装置。
3.权利要求1或权利要求2所述的方法，其中合并的有机相和水相包含双相混合物。
4.权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述有机相还包含至少一种卤代酸。
5.权利要求1-4中任一项所述的方法，其中使所述有机相和所述水相在所述混合器/ 反应器中接触包括在约IOms至小于约60s的范围内的接触时间。
6.权利要求1-5中任一项所述的方法，所述方法还包括将来自所述混合器/反应器系统的流出物的至少一部分进料至反应性蒸馏塔；在所述反应性蒸馏塔中同时地(i)使所述至少一种卤代醇的至少一部分与所述碱反应以形成另外的环氧化物；和( )从碱性含水残留物中汽提水和表卤代醇；将所述水和所述环氧化物从所述反应性蒸馏塔作为塔顶馏分回收；和将所述塔顶馏分冷凝并且相分离，以形成包含所述环氧化物的有机塔顶馏分和包含水 的含水塔顶馏分。
7.权利要求6所述的方法，所述方法还包括将所述含水塔顶馏分的至少一部分作为 回流返回到所述蒸馏塔。
8.权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述碱包括氢氧化钠和氢氧化钙中的至少一种。
9.权利要求8所述的方法，其中向所述混合器/反应器的碱性含水进料还包含钠卤化 物盐和钙卤化物盐中的至少一种。
10.权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述碱或其卤化物盐在所述向混合器/反 应器的含水进料中的浓度在约5至约35重量％的范围内。
11.权利要求1-10中任一项所述的方法，其中所述接触在约40°C至约80°C范围内的温 度进行。
12.权利要求1-11中任一项所述的方法，其中所述卤代醇的转化率至少为98摩尔％， 并且其中对所述环氧化物的选择性至少为98摩尔％。
13.一种用于制备表氯醇的方法，该方法包括下列步骤使包含至少一种二氯丙醇的有机相与至少一种包含碱的水相在活塞流混合器/反应 器系统中接触，以经由给予至少0. 2ff/kg的功率质量比的混合装置将所述有机相分散在所 述水相中，从而将所述至少一种二氯丙醇的至少一部分转化成表氯醇。
14.权利要求13所述的方法，其中所述活塞流混合器反应器系统包括给予至少3W/kg 的功率质量比的混合装置。
15.权利要求13或权利要求14所述的方法，其中所述二氯丙醇包含55至小于100%的1，3-二氯-2-丙醇；至多10重量％的2，3-二氯-1-丙醇；至多10重量％的HCl ；和 至多25重量％的水。
16.权利要求13或权利要求14所述的方法，其中所述有机相还包含HCl。
17.权利要求13-16中任一项所述的方法，其中使所述有机相和所述碱性水相接触包 括在约IOms至小于约15s的范围内的接触时间。
18.权利要求13-17中任一项所述的方法，所述方法还包括将来自所述混合器/反应器系统的流出物的至少一部分进料至反应性蒸馏塔； 在所述反应性蒸馏塔中同时地(i)使所述至少一种二氯丙醇的至少一部分与所述碱反应以形成另外的表氯醇；和 ( )从碱性含水残留物中汽提水和表氯醇； 将所述水和所述表氯醇从所述反应性蒸馏塔作为塔顶馏分回收；和 将所述塔顶馏分冷凝并且相分离，以形成包含所述表氯醇的有机塔顶馏分和包含水的 含水塔顶馏分。
19.权利要求18所述的方法，所述方法还包括将所述含水塔顶馏分的至少一部分作为 回流返回到所述蒸馏塔。
20.权利要求13-19中任一项所述的方法，其中所述碱包含氢氧化钠和氢氧化钙中的至少一种。
21.权利要求20所述的方法，其中向所述混合器/反应器的碱性含水进料还包含钠卤 化物盐和钙卤化物盐中的至少一种。
22.权利要求13-21中任一项所述的方法，其中所述碱或其卤化物盐在所述向混合器/ 反应器的含水进料中的浓度在约5至约35重量％的范围内。
23.权利要求13-22中任一项所述的方法，其中所述接触在约40°C至约80°C范围内的 温度进行。
24.权利要求13-23中任一项所述的方法，其中所述氯代醇的转化率至少为98摩尔％， 并且其中对所述表氯醇的选择性至少为98摩尔％。
全文摘要
一种用于制备环氧化物的方法，该方法包括使包含至少一种卤代醇的有机相与至少一种包含碱的水相在活塞流混合器/反应器系统中接触，以经由给予至少0.2W/kg的功率质量比的混合装置将有机相分散在水相中，从而将所述至少一种卤代醇的至少一部分转化成环氧化物。
文档编号C07D301/26GK102112458SQ200980130205
公开日2011年6月29日 申请日期2009年7月31日 优先权日2008年8月1日
发明者克里斯蒂安·D·克诺佩尔, 威廉·W·凡, 布鲁斯·D·胡克, 查尔斯·W·利普, 海因茨·G·格勒内瓦尔德, 萨丝夏·N·努尔曼, 迈克尔·D·克勒特, 雷特纳·P·珀特拉什库 申请人:陶氏环球技术公司