本发明专利技术涉及有机化学技术领域，具体涉及一种甘油法连续化生产环氧氯丙烷的工艺。包括如下步骤：将催化剂和甘油加入到三个串联的氯化反应釜中，从三级氯化反应釜的底部通入氯化氢气体，收集冷凝液；(2)依次启用二级氯化反应釜与三级氯化反应釜、一级氯化反应釜与二级氯化反应釜、三级氯化反应釜与一级氯化反应釜之间的回流管路及甘油进料系统；(3)冷凝液经过三级逆流萃取；(4)采出的有机相进入环化反应器反应；(5)流出液静置分层后，有机相进入蒸馏塔蒸馏，蒸馏得到的釜液进入精馏塔精馏，从精馏塔顶部采出环氧氯丙烷产品。本发明专利技术实现了催化剂的循环利用，大大提升了HCl的利用率，并降低了能耗。了能耗。了能耗。
【技术实现步骤摘要】
一种甘油法连续化生产环氧氯丙烷的工艺
[0001]本专利技术涉及有机化学
，具体涉及一种甘油法连续化生产环氧氯丙烷的工艺。
技术介绍
[0002]环氧氯丙烷是一种重要的有机化工原料和精细化工产品，被广泛用于生产环氧树脂、氯醇橡胶、缩水甘油醚类等，其生产方法包括丙烯高温氯化法、醋酸丙烯酯法和甘油法。
[0003]随着生物柴油行业迅速发展，副产大量甘油，甘油法合成环氧氯丙烷工艺具有较强的市场竞争力。甘油法制备环氧氯丙烷是以甘油和HCl为原料，在催化剂作用下发生氯化反应生成二氯丙醇，然后在碱的作用下，二氯丙醇环化生成环氧氯丙烷。该工艺具有工艺简单、投资少、运行费用低、废物排放少的优点。
[0004]甘油法制备环氧氯丙烷的工艺研究中，甘油氯化是研究的重点。目前，甘油氯化大多采用多釜串联工艺，甘油在串级反应釜内进行多次氯化，并及时蒸出反应生成的水，最后进入蒸馏塔蒸馏得到二氯丙醇。专利CN100999443A采用三釜串联，甘油和催化剂的混合液与HCl逆向流动，甘油和催化剂的混合液由第一反应釜加入，HCl由第三反应釜加入。第一反应釜装有冷凝器，冷凝后的水
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二氯丙醇
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HCl混合物返回第一反应釜，第三反应釜的反应液经过滤后，送至蒸馏塔蒸馏得到二氯丙醇。专利CN102040479A同样采用三釜串联，甘油由第一反应釜加入，HCl气体分别从每个反应釜送入，第三反应釜的反应液送入真空蒸馏塔精馏得到二氯丙醇产品。第二反应釜和第三反应釜的馏出液送入常压蒸馏塔进行精馏。专利CN101323555A采用多釜串联，甘油和催化剂的混合物由第一反应釜顶部加入，HCl气体从每个反应釜的底部送入，从最后一个反应釜底部采出二氯丙醇粗品。专利CN102675047A采用主副反应釜，主反应釜中通入HCl气体进行氯化反应，未反应的HCl气体进入副反应釜进行甘油的预氯化，预氯化的甘油输送到主反应器中继续氯化。主反应器采出的反应液送至真空蒸馏塔蒸馏得到二氯丙醇粗品。上述专利通过多釜串联的方式提高了甘油的转化率和二氯丙醇的产率，但是他们均采用反应精馏的方式分离二氯丙醇，能耗高、设备投资高。上述方法还存在二氯丙醇中杂质种类多、精馏釜残难处理、催化剂难以回收和循环利用、HCl利用率低等问题。
[0005]专利CN111499598A公开了一种从甘油到环氧氯丙烷的生产工艺，其采用多个串联反应釜和一个反应精馏塔进行氯化反应。甘油和催化剂从第一反应釜顶部加入，HCl气体从每个反应釜和反应精馏塔的底部送入。甘油经过多次氯化后送至第一精馏塔精馏得到二氯丙醇，精馏釜残循环至第一反应釜。二氯丙醇送至环化预反应器进行预环化，进而送至环化反应精馏塔进行环化。环化精馏塔得到的环氧氯丙烷粗品送至第二精馏塔精馏，得到环氧氯丙烷。该工艺虽然实现了催化剂的循环利用，但是氯化阶段仍存在二氯丙醇中杂质的种类多、设备投资高、能耗大、HCl利用率低等问题；环化阶段使用环化精馏塔存在能耗高、二氯丙醇转化率低、环氧氯丙烷发生开环反应等问题。
技术实现思路
[0006]针对环氧氯丙烷生产能耗高、HCl利用率低的技术问题，本专利技术提供一种简便、高效、低能耗的甘油法连续化生产环氧氯丙烷的工艺。本专利技术甘油和HCl逆向流动，未反应的HCl可再次进入三级氯化反应釜利用，不仅实现了催化剂的循环利用，还大大提升了HCl的利用率；及时蒸馏出氯化反应生成的水和二氯丙醇，不仅降低了能耗、提高了氯化反应的效率，还可以得到高纯度的二氯丙醇；采用多级逆流萃取技术分离二氯丙醇，不仅降低了分离能耗，萃取得到的盐酸可循环用作甘油氯化共沸剂；采用相转移技术进行二氯丙醇的环化反应，解决了环氧氯丙烷发生开环反应的问题，大大提高了环化的效率、环氧氯丙烷的收率和纯度；环化反应液静置后可快速分层，有机相经过精馏即可得到高纯度的环氧氯丙烷和萃取剂，降低了分离能耗。
[0007]本专利技术技术方案如下：
[0008]一种甘油法连续化生产环氧氯丙烷的工艺，包括如下步骤：
[0009](1)将催化剂和甘油加入到三个串联的氯化反应釜中，待氯化反应釜升温至设定温度后从三级氯化反应釜的底部通入氯化氢气体，启动三级氯化反应釜的冷凝系统，收集冷凝液；
[0010](2)依次启用二级氯化反应釜与三级氯化反应釜之间连接管道、一级氯化反应釜与二级氯化反应釜之间的连接管道、三级氯化反应釜与一级氯化反应釜之间的回流管路及甘油进料系统；
[0011](3)冷凝液经过三级逆流萃取，采出的水相回到三级氯化反应釜中再次反应；
[0012](4)采出的有机相进入环化反应器，与碱液一起在环化反应器内反应；
[0013](5)环化反应器的流出液静置分层后，有机相进入蒸馏塔蒸馏，蒸馏塔顶部采出的萃取剂经收集后再次用于三级逆流萃取，蒸馏得到的釜液进入精馏塔精馏，从精馏塔顶部采出环氧氯丙烷产品，精馏得到的釜液回到环化反应器中继续反应。
[0014]进一步的，步骤(1)中，甘油的纯度为50wt％～99.5wt％，优选为70wt％～95wt％。
[0015]进一步的，步骤(1)中，催化剂为己二酸
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氧化铁
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氯化锌复合催化剂或戊二酸
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氧化铁
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三氯化铝复合催化剂。
[0016]进一步的，步骤(1)中，氯化氢与甘油的摩尔流量比为3.0～3.5：1。
[0017]进一步的，步骤(1)中，一级氯化反应釜的设定温度为70～80℃，二级氯化反应釜的设定温度为110～120℃，三级氯化反应釜的设定温度为130～140℃。
[0018]进一步的，步骤(3)中，萃取剂为二氯甲烷或二氯乙烷。
[0019]进一步的，步骤(3)中，萃取剂与冷凝液的质量流量比为3～4：3。
[0020]进一步的，步骤(4)中，环化反应器的温度为40～50℃。
[0021]进一步的，步骤(4)中，碱液为15wt％～20wt％的氢氧化钠或氢氧化钙溶液。
[0022]进一步的，步骤(5)中，静置时间为25～30min。
[0023]本专利技术的有益效果在于：
[0024]1、本专利技术使用高活性、高选择性的复合催化剂和多步氯化法，提高了甘油氯化反应的速率和氯化氢的利用率，氯化氢的利用率最高可达95％；
[0025]2、本专利技术利用二氯丙醇
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水
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HCl形成最低共沸物的特性，及时采出生成的二氯丙醇和水，促使反应向生成二氯丙醇的方向进行，进一步提高了氯化反应的效率，减少设备的
投资，降低了能耗；
[0026]3、本专利技术实现了催化剂的循环使用，提高催化剂的利用率，降低生产成本；
[0027]4、本专利技术采用多级逆流萃取方式分离提纯二氯丙醇，处理效率高、分离效果好、能耗低；
[0028]5、本专利技术将萃取得到的水相作为二氯丙醇的共沸剂，实现了废水的体系内循环利用，减少了废水的产生；
[0029]6、本专利技术采用相转移技术进行二氯丙醇的环化反本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种甘油法连续化生产环氧氯丙烷的工艺，特征在于，包括如下步骤：(1)将催化剂和甘油加入到三个串联的氯化反应釜中，待氯化反应釜升温至设定温度后从三级氯化反应釜的底部通入氯化氢气体，启动三级氯化反应釜的冷凝系统，收集冷凝液；(2)依次启用二级氯化反应釜与三级氯化反应釜之间连接管道、一级氯化反应釜与二级氯化反应釜之间的连接管道、三级氯化反应釜与一级氯化反应釜之间的回流管路及甘油进料系统；(3)冷凝液经过三级逆流萃取，采出的水相回到三级氯化反应釜中再次反应；(4)采出的有机相进入环化反应器，与碱液一起在环化反应器内反应；(5)环化反应器的流出液静置分层后，有机相进入蒸馏塔蒸馏，蒸馏塔顶部采出的萃取剂经收集后再次用于三级逆流萃取，蒸馏得到的釜液进入精馏塔精馏，从精馏塔顶部采出环氧氯丙烷产品，精馏得到的釜液回到环化反应器中继续反应。2.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，甘油的纯度为50wt％～99.5wt％。3.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤(1)中，催化剂为己二酸
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【专利技术属性】
技术研发人员：王良广，唐计光，徐伟伟，郜婷婷，尹超，康甲，楚振华，
申请(专利权)人：山东鲁泰控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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