[发明专利]甘油反应精馏法连续制备环氧氯丙烷的方法

权利要求书

1.甘油反应精馏法连续制备环氧氯丙烷的方法，其特征是包括两个步骤：

①生物柴油副产物甘油在均相多元催化作用下通入氯化氢进行反应，通过连续或间歇进料，连续精馏的催化氯化工艺制取1，3-二氯-2-丙醇和2，3-二氯-1-丙醇的混合物；

②1，3-二氯-2-丙醇和2，3-二氯-1-丙醇同分异构体的混合溶液在碱性溶液下皂化环合生成环氧氯丙烷产品：

其中所述的氯化剂是Cl₂、HCl、HClO或其组合；

所述的多元催化体系是指主催化剂为常压沸点大于或等于180℃的一元或二元羧酸、羧酸酐、羧酸酰氯、羧酸盐、羧酸酯中的一种或几种；主催化剂用量(以生物甘油质量为基准)为1～3％，优选为2％。

助催化剂是指Lewis酸盐AB中的一种或几种，其中A＝H⁺、Al³⁺、Zn²⁺、Fe³⁺、Cu⁺、P³⁺、P⁵⁺、K⁺、Ti⁴⁺、Sn⁴⁺，B＝Cl^-、Br^-、F^-、SO₄^2-、CH₃COO^-、ClO^-；助催化剂用量(以生物甘油质量为基准)为1～2％，优选为1.5％；

其中所述氯化反应过程中通过加入脱水剂除去反应中产生的水。

2.根据权利要求1所述的甘油反应精馏法连续制备环氧氯丙烷的方法，其特征是所述的氯化剂是HCl。

3.根据权利要求1所述的甘油反应精馏法连续制备环氧氯丙烷的方法，其特征是连续氯化反应温度控制在100～110℃。

4.根据权利要求1所述的甘油反应精馏法连续制备环氧氯丙烷的方法，其特征是所述的两个步骤包括间歇法和连续法的氯化工序氯化工序、精馏工序、环合工序，具体为：

(1)间歇法的氯化工序

将生物甘油投入氯化反应塔内，依次装入1％的主催化剂和1.5％的助催化剂，然后接上冷凝管，插上温度计，通入蒸汽升温，当温度上升到80℃时，开始通入HCl气体，鼓泡反应；在塔顶有回流时，开始保温，继续通入HCl气体；液体颜色由红色转化为深褐色，继续反应，补加1％的主催化剂，继续反应，开始跟踪检测反应，当二氯甘油含量达到75～80％，一氯甘油含量约10％时，开始从柱底收集氯化甘油；

(2)精馏工序

取氯化甘油投入到四口烧瓶中，插入温度计、毛细管。精馏柱长600mm，柱顶安装温度计、冷凝管、接收瓶，并连接真空泵进行减压精馏，真空度-0.098MPa；用调压器调节加热器电压，控制好真空度；塔顶回流以后，在塔顶温度为52～56℃开始收集轻组分，数据分析：主要成分为水、少量二氯丙醇1，3-二氯-2-丙醇、2，3-二氯-1-丙醇和盐酸；塔釜流出物经串联的二级减压精馏，真空度-0.098MPa，在塔顶温度为110～116℃，收集重组分，即1，3-二氯-2-丙醇和2，3-二氯-1-丙醇，塔釜物料经简单蒸馏，收集馏出物，留待氯化工序套用；

(3)环合工序

将收集的二氯丙醇投入到环合四口瓶中，安装搅拌、温度计、恒压滴液漏斗、冷凝管、接收瓶、真空泵；在恒压滴液漏斗中按二氯甘油与氢氧化钠的摩尔比为1∶1.1滴加浓度为30％的氢氧化钠，开动真空泵，调节好真空度为0.06MPa，开始滴加碱液，在蒸馏头尾部有油滴产生；当反应液温度超过80℃，并且不再有油滴产生为止，收集液为水油两相，倒入分液漏斗摇动、静置、分层，下层为油层，上层为水层，分出油层，即环氧氯丙烷产品粗品，留待二次精馏工序用。

5.根据权利要求4所述的甘油反应精馏法连续制备环氧氯丙烷的方法，其特征是所述的连续法的氯化工序为按照所述间歇法工艺进行甘油氯化反应，当反应器内二氯甘油含量达到75～80％，一氯甘油含量约10％左右时，开始从柱底收集氯化甘油，柱顶开始滴加含催化剂的生物甘油，调节进出料速度，并加大HCl通气量，使反应正常进行，保持装置液面稳定，保持进出料平衡，收集到的氯化甘油待精馏工序用。

6.根据权利要求4所述的甘油反应精馏法连续制备环氧氯丙烷的方法，其特征是在连续反应精馏单元中采用氯化反应塔。