[发明专利]一种二氯丙醇脱除气相氯化氢生产环氧氯丙烷的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工生产工艺技术领域，具体地涉及一种二氯丙醇直接脱除气相氯化氢生产环氧氯丙烷的方法。

背景技术

环氧氯丙烷(别名表氯醇)，化学名为1-氯–2，3-环氧丙烷，分子式为C₃H₅OCl，沸点115.2，℃凝固点-57.2，℃是一种易挥发、不稳定的无色液体，微溶于水，能与多种有机溶剂混溶。

环氧氯丙烷是一种重要的有机化工原料和精细化工产品，是丙烯衍生物中的一个大品种产品，主要用于合成甘油、环氧树脂、氯醇橡胶、硝化甘油炸药等，也可用作纤维素酯、树脂和纤维素醚的溶剂；还是生产表面活性剂、增塑剂、稳定剂、胶粘剂和离子交换树脂的主要原料。在涂料、胶粘剂、增强材料、浇铸材料和电子层压制品等行业也有广泛的应用。此外，环氧氯丙烷还可用于合成表面活性剂、医药、农药、涂料、胶料、离子交换树脂等多种产品，以及用于生产化学稳定剂、化工染料和水处理剂等。

二氯丙醇，含2，3-二氯-1-丙醇和1，3-二氯-2-丙醇两种同分异构体，分子式为C₃H₆Cl₂O，沸点174，℃无色液体微有氯仿气味，是环氧氯丙烷的生产中间产品。二氯丙醇与经过与Ca(OH)₂，NaOH水溶液皂化反应后，二氯丙醇会环化生成最终产品环氧氯丙烷。

传统方法中采用Ca(OH)₂，NaOH水溶液皂化后，生成CaCl₂和NaCl盐水，需要后续废水处理装置对废水中的有机物进行处理。201110346790公布了一种利用微通道反应器制备环氧氯丙烷的方法，将预热至反应温度的二氯丙醇和碱液通过一定的速率加入微混合器中进行反应，通过硫酸溶液中和后至中性后将环氧氯丙烷油相和水相混合。200710019456公布了一种多孔材料浸渍负载的超强碱催化剂的制备方法，并采用全混流浆料床的方法将液相二氯丙醇与超强碱催化剂混合生产环氧氯丙烷，但专利未公布后续环氧氯丙烷油相与固体催化剂分离的方法。

发明内容

本发明为更好的解决上述技术问题，提供一种二氯丙醇直接脱除气相氯化氢生产环氧氯丙烷的方法，采用的具体技术方案如下：

一种二氯丙醇脱除气相氯化氢生产环氧氯丙烷的方法，包括如下反应操作步骤：

步骤1：向列管式反应器或固定床反应器或流化床反应器中装填原子混合的碱性催化剂；

步骤2：将前工艺甘油氯化生产的二氯丙醇经过预热器预热气化送入列管式反应器或固定床反应器或流化床反应器进行反应；

步骤3：反应物通过冷凝器，获得粗环氧氯丙烷，并直接脱除步骤2反应中产生的气相氯化氢；

步骤4：将步骤3脱除的气相氯化氢经过净化处理，后压缩至大于0.2MPaG的压力循环至步骤一所述前工艺甘油氯化生产二氯丙醇的工序进行循环利用。

所述步骤2中前工艺甘油氯化生产的二氯丙醇的含水量低于100ppm；反应温度为20-250；℃反应压力为全真空至1barG，反应压力优选低于标准大气压；反应在无惰性气氛下或在氮气、氩气和氦气中的一种或多种惰性气氛下进行；步骤4所述净化处理是通过深冷、分子筛吸附、洗涤中的一种或几种完成的。

所述原子混合的碱性催化剂是由活性组分、助剂及稳定剂中的一种或几种通过高能球磨混合，后焙烧生成氧化物形式碱性催化剂；所述原子混合的碱性催化剂以原子尺度混合；所述活性组分为Mg、Ca、Sr、Ba的硝酸盐，助剂为Li、Na、K、Rb的硝酸盐，稳定剂为Ti、Zr、Al的硝酸盐。

反应的基本方程式为

反应所采用的原料为二氯丙醇，二氯丙醇的含水量低于100ppm，含水量的降低可以避免催化剂的快速失活。

本发明使用列管式反应器或固定床反应器或流化床反应器的主要目的在于将氯化氢快速的脱除出反应系统。

本发明采用原子混合的碱性催化剂，原子混合方式的碱性催化剂不同于传统负载型催化剂，活性组分、助剂及稳定剂的前驱硝酸盐经过高能球磨混合，应力、应变、缺陷和大量纳米晶界、相界产生，使系统储能很高，粉末活性大大提高，出现两种状态：1)前驱盐通过高能球磨诱发多相化学反应，硝酸盐分解后生成氧化物形式的固溶体。2)前驱盐通过高能球磨，金属阳离子之间的相互作用被加强，混合后的前驱盐的阳离子氧化物的相互作用尺度更加紧密，前驱盐以原子尺度结合的方式相互作用，后续的焙烧阶段阳离子氧化物的作用更加紧密，有效提高催化剂的活性和稳定性。