连续制造二氯丙醇的方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种连续制造二氯丙醇的方法，包括使用盐酸水溶液作为氯化剂及使用乙酸作为触媒，藉由控制进料与出料速度相同而使甘油进行连续氯化，可以短滞留时间、高转化率获得二氯丙醇。本发明专利技术也公开了一种连续制造二氯丙醇的装置。

Method and apparatus for continuous production of two chloro propanol

The invention discloses a method for manufacturing two chloropropanols, including the use of hydrochloric acid aqueous solution as chlorinating agent and using acetic acid as catalyst, by controlling the feeding speed and the same material with glycerol continuous chlorination, short residence time and high conversion rate was two CHLOROACYLIC alcohol. The invention also discloses a device for continuously manufacturing two chloro propanol.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关一种连续制造二氯丙醇的方法及其装置，尤其有关一种藉由控 制进料速率与出料速率相同而可于短滞留时间内，以高转化率自甘油制造二氯 丙醇的连续式方法及其装置。
技术介绍
环氧氯丙烷主要应用于生产环氧树脂及氯醇橡S交等精细化工产品，该等产 品广泛应用于化工、轻工业、交通运输、医药、电子电器领域。而环氧氯丙烷的制造过去是利用丙烯为原料，以氯气为氯化剂进行氯化 后，再进行环氧化，获得环氧氯丙烷。然由于石油短缺，丙烯价格将日益高涨， 而生质柴油副产物甘油将来势必过剩，故以甘油取代丙烯作为制造二氯丙醇的 原料，随后再使二氯丙醇脱水环化制造环氧氯丙烷，将可降低环氧氯丙烷的制 造成本。故而有以甘油作为原料，以氯气作为氯化剂而制造二氯丙醇的方法，但是 氯气的产生是以电解法生产，其危险性高且环境污染严重。况且以氯气作为氯 化剂，其反应时间长且二氯丙醇转化率低。目前以甘油作为原料制造二氯丙醇的方法主要有两种，其一种方法是利用甘油作为原料，以HC1气体作为氯化剂、以乙酸作为触媒，在10(TC的反应温 度、反应压力1巴(bar)下进行批次氯化反应，反应时间约为8-10小时(如约8.95 小时)，甘油对二氯丙醇的转化率约76.5%。此种方法的缺点为反应时间过长、 HC1气体消耗量过大且二氯丙醇转化率低。况且使用后产生HC1水溶液无法再 回收使用于氯化反应中。另一种方法为以甘油作为原料，以盐酸7jC溶液作为氯化剂、以乙酸作为触 媒，以二氯丙醇作为溶剂，反应温度123。C、反应压力1巴(bar)下进行连续进 料反应，此种方法由于使用的盐酸7jC溶液在反应期间有气化流失的问题，导致甘油对二氯丙醇选择率低如29.7%，故有二氯丙醇转化率过低的缺点。据此，本专利技术人等基于上述制程缺点进行广泛研究，发现可藉由控制制程 剝牛而禾拥盐酸7jC溶液作为氯化剂，以乙酸作为触媒，藉由控制进料速率及出 料速率为相同，可于较短的滞留时间，大幅提高二氯丙醇的转化率，因而完成 本专利技术。
技术实现思路
本专利技术有关一种连续制造二氯丙醇的方法，包括利用20 37重量％的盐酸 水溶液作为氯化剂，以乙酸作为触媒，在120-160。C的温度及0.5 10巴的压力 下，使甘油进行氯化反应，其特征在于控制反应系统的进料速率与出料速率相 同，藉此使反应系统内的盐酸水溶液浓度控制在一定范围内。依据本专利技术的方法，由于使用HC1水溶液，因此使用后的HC1水溶液可 藉蒸馏浓縮加以回收再使用，可减少废水产生。再者，依据本专利技术的方法，由于使用液体^;即乙酸)作为触媒，故而使用后的乙酸可藉一般工业上的蒸馏浓縮装置加以回收再利用，相较于一般的固体 酸更容易回收使用，进而可减少废弃物产生量。依据本专利技术的方法，可包含如下步骤，(a)于第一氯化反应中，利用浓度为 20 37重量％的盐酸水溶液作为氯化剂，以乙酸作为触媒，于控制系统进料速 率与出料速率相同的条件下，使甘油进行氯化反应；(b)接着藉由常压蒸馏将含 二氯丙醇、乙,盐酸的塔顶物自反应混合物中分离出；(c)将蒸馏后的塔底重 馏物与浓度为20~37重*%的盐酸水溶液及乙酸一起，于控制系统进料速率与 出料速率相同的条件下，进行第二氯化反应，(d)重复步骤(b)至(c)。依据本专利技术的方法，该步骤(a)及步骤(c)的反应滞留时间分别约自0.5小时 至7.5小时，更好为1.0至2.5小时。所用的"滞留时间"是由总反应体积V单 位时间进料体积所计算而得。依据本专利技术的方法，其中甘油氯化反应中，盐酸与甘油的摩尔比(盐酸/甘 卿为2-l2，较好为7-9;乙酸与甘油的摩尔比(乙,甘油)为OHO,较好为 0.6-1.2。依据本专利技术的方法，其中该步骤(b)所得的塔顶物又以一组蒸馏装置，分离出二氯丙醇、乙酸及盐酸。再者，该组蒸馏装置可包括至少两根在不同压力下 进行蒸馏的蒸馏塔。依据本专利技术的方法，其中该分离出的乙酸以及盐酸又可供给至步骤(a)， 或(C)中。本专利技术又有关一种连续制造二氯丙醇的装置，其包括 一第一反应器，用 于使甘油进行第一次氯化反应；分别连接于该第一反应器上方的一甘油进料 管、 一盐酸水溶液进料管以及一乙酸进料管； 一蒸馏i荅，其上方设有二氯丙醇 回收管，且下端设有一塔底重馏物回收管，该蒸馏塔是用于使该第一反应器产 生的包含所需产物二氯丙醇、乙,盐酸的塔顶物与包含未反应的甘油及单氯 丙二醇的塔底重馏物分离； 一出料管，是连接于该第一反应器下端与该蒸馏塔 的中段，用于f魏一反应器的出料馈入该蒸馏塔； 一第二反应器，用于使甘油 进行第二次氯化反应，其中该蒸馏塔的塔底重馏物回收管是连接至该第二反应 器上端；分别连接于该第二反应器上方的一盐酸水溶液进料管以及一乙酸进料 管；以及一出料管，是连接于该第二反应器下端及该蒸馏塔中段形成一循环回 路。本专利技术的装置中，该第一反应器以及第二反应器又设有加热装置、温度计 以及搅拌装置；该甘油进料管、该盐酸水溶液进料管以及该乙酸进料管上又各 设有一定量泵藉以控制各成份的进料速率。本专利技术的装置中，该蒸馏塔的塔顶物又可连接至一组蒸馏装置，分离出二 氯丙醇、乙li&盐酸。再者，该组蒸馏装置可包括至少两根在不同压力下进行 蒸馏的蒸馏塔。本专利技术的装置中，该分离出的乙酸及盐酸又可供应至第一反应器勤或第 二反应器。附图说明图1为本专利技术的连续式制造二氯丙醇的装置的概视图。 其中图号1,3 第一反应器及第二反应器2 蒸馏塔64.10 乙酸进料管5.11 盐酸水溶液进料管 6 甘油进料管7，12 出料管8 塔底重馏物回收管9 二氯丙醇回收管具体实施例方式图1显示本专利技术的连续式制造二氯丙醇的装置，现配合本专利技术图1所示的 装置进一步说明本专利技术方法的流程。于第一反应器l中，经由乙酸进料管4、盐酸水溶液进料管5及甘油进料 管6以连续进料方式，分别馈入乙酸、盐酸水溶液及甘油，在140'C的反应温 度、反应压力6巴下，将甘油氯化成二氯丙醇(包含l,3-二氯丙醇及2,3-二氯丙 ,及少部分单氯丙二醇(包含3-氯-l,2-丙二醇及2-氯-l,3-丙二,，藉由控制进 料速度与出料速度为相同而保持反应器内液面于固定水位。将自第一反应器l出料的反应产物经由出料管7馈入蒸馏塔2中段，藉由 将温度控制在13(TC，将二氯丙醇经二氯丙醇回收管9收集产物，±荅底重馏物 (包含未反应的甘油、其酯及单氯丙二酉D则经由塔底重馏物回收管8馈入第二 反应器3中，同时于第二反应器3中经由乙酸进料管10及盐酸水溶液进料管 ll馈入乙酸及盐酸水溶液，于14(TC的反应温度、反应压力6巴下，将甘油、 其酯及单氯丙二醇进一歩氯化成二氯丙醇，第二反应器3经由出料管12馈入 蒸馏塔2，再次蒸馏依此不断循环。本专利技术的装置中，也可省略第二反应器3，而直接将蒸馏塔2的塔底重馏 物回收管连接至第一反应器1，形成循环回路依此进行连续反应。利用本专利技术的装置，可于较短反应时间(较短滞留时间)以较高二氯丙醇转 化與90%以上)获得二氯丙醇。本专利技术将以下列具体实施例进一步说明本专利技术，但本专利技术并不限于该等实 施例，熟知本技艺者在不脱离本专利技术的精神及范围内，可作各种变更及改良， 该等变更及改良均属本专利技术的范围。7此实施例1-5的目的是用以说明乙酸浓度对二氯丙醇转化率的影响，故仅 以一次氯化反应进行说本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续制造二氯丙醇的方法，包括利用浓度为２０～３７重量％的盐酸水溶液作为氯化剂，以乙酸作为触媒，在１２０－１６０℃的温度及０．５～１０巴的压力下，使甘油进行氯化反应，其特征在于控制反应系统的进料速率与出料速率相同，藉此使反应系统内的盐酸水溶液浓度控制在一定范围内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄健富，李育贤，
申请(专利权)人：长春人造树脂厂股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]