丙烯法環(huán)氧氯丙烷合成方法

1、丙烯法環(huán)氧氯丙烷合成方法丙烯法環(huán)氧氯丙烷合成方法1概述環(huán)氧氯丙烷是一種重要的有機(jī)化工原料和精細(xì)化工產(chǎn)品，用途十分廣泛。主要用于制備甘油、環(huán)氧樹脂、氯醇橡膠、聚醚多元醇，是生產(chǎn)甘油及縮水甘油衍生物的重要原料，還用作溶劑。氧氯丙烷是殺鼠劑鼠甘伏的中間體，也是環(huán)氧樹脂、合成甘油和其他化工產(chǎn)品的中間體。并用作纖維素酯、樹脂和纖維素醚的混劑。也是生產(chǎn)表面活性劑、醫(yī)藥、農(nóng)藥、涂料、膠粘劑、離子交換樹脂、增塑劑、甘油衍生物、縮水甘油衍生物以及氯醇橡膠

2、的原料。以環(huán)氧氯丙烷與雙酚A為主要原料制取的各類環(huán)氧樹脂具有粘合性高、收縮性小、耐化學(xué)腐蝕、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，廣泛用作涂料、粘合劑、增強(qiáng)材料和澆鑄材料等。以環(huán)氧氯丙烷為原料生產(chǎn)的氯醇橡膠是橡膠的新品種，在一般油和普通溶劑中不易膨脹，在低溫?zé)o增塑劑存在下具有較大的撓性，具有優(yōu)于丁腈、氯丁和丁基橡膠的某些特有的功能。環(huán)氧氯丙烷最早于1854年由Berthelot用鹽酸處理粒甘油，然后用堿液水解時(shí)首先發(fā)現(xiàn)的。[20世紀(jì)60年代前后，為適應(yīng)環(huán)氧樹

3、脂生產(chǎn)發(fā)展的需求，環(huán)氧氯丙烷開始以氯丙烯為原料作為主要產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)。環(huán)氧氯丙烷（ECH）別名表氯醇，化學(xué)名稱為1氯2，3環(huán)氧丙烷，分子式C3H5OCl，分子量92.85，是一種易揮發(fā)、不穩(wěn)定的無(wú)色油狀液體，有與氯仿、醚相似的刺激性氣味，密度1.1806gcm3，沸點(diǎn)115.2℃，凝固點(diǎn)－57.2℃，折射率（nD20）1.4382，閃點(diǎn)（開杯）40.6℃，自燃點(diǎn)415℃，微溶于水能與多種有機(jī)溶劑混溶，可與多種有機(jī)液體形成共沸物。2、環(huán)氧氯

4、丙烷工藝流程環(huán)氧氯丙烷最早于1854年由Berthelot用鹽酸處理粗甘油，然后用堿液水解時(shí)首先發(fā)現(xiàn)的，數(shù)年后，Reboul提出這一物質(zhì)可由二氯丙醇以苛性鈉經(jīng)水解反應(yīng)直接制取。在此基礎(chǔ)上，美國(guó)Shell公司于1948年建成了世界上第一座丙烯高溫氯化法合成甘油的生產(chǎn)裝置，環(huán)氧氯丙烷作為中間產(chǎn)物，開始大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。[3]20世紀(jì)60年代前后，除美國(guó)外，西歐、日本、前蘇聯(lián)和東歐各國(guó)都相繼建成生產(chǎn)裝置。世界環(huán)氧氯丙烷生產(chǎn)呈四大特點(diǎn)：一是區(qū)域

5、不平衡，62%生產(chǎn)能力集中在美國(guó)、西歐和日本；二是產(chǎn)能更趨集中，Dow、Solvay、Shell三家公司產(chǎn)能約占世界總生產(chǎn)能力的51%；三是亞洲產(chǎn)能近幾年快速增加；四是工藝路線仍比較單一。環(huán)氧氯丙烷的生產(chǎn)始于上世紀(jì)30年代。1945年，殼牌化學(xué)公司開始丙烯高溫氯化法(或稱烯丙基氯化物法、氯丙烯法)的工業(yè)化生產(chǎn)。1955年，陶氏化學(xué)公司成為世界上第2家用丙烯高溫氯化法生產(chǎn)ECH的生產(chǎn)商。1985年，日本昭和電工公司開始采用醋酸丙烯酯法(或

6、稱烯丙醇法)生產(chǎn)ECH，同年實(shí)現(xiàn)該法的工業(yè)化。目前，工業(yè)上環(huán)氧氯丙烷的生產(chǎn)方法主要有丙烯高溫氯化法和醋酸丙烯酯法2種[5]。前者由美國(guó)Shell公司于1948年首次開發(fā)成功并應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)，當(dāng)前世界上90%以上的環(huán)氧氯丙烷采用該方法進(jìn)行生產(chǎn)。后者由前蘇聯(lián)科學(xué)院以丙烯高溫氯化法的特點(diǎn)是生產(chǎn)過(guò)程靈活，工藝成熟，操作穩(wěn)定，除了生產(chǎn)環(huán)氧氯丙烷外，還可生產(chǎn)甘油、氯丙烯等重要的有機(jī)合成中間體，副產(chǎn)DD混劑（1，3二氯丙烯和1，2二氯丙烷）也是合成

7、農(nóng)藥的重要中間體。缺點(diǎn)是原料氯氣引起的設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，對(duì)丙烯純度和反應(yīng)器的材質(zhì)要求高，能耗大，氯耗量高，副產(chǎn)物多，產(chǎn)品收率低。生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的含氯化鈣和有機(jī)氯化物污水量大，處理費(fèi)用高，清焦周期短。2.2丙烯次氯酸化合成二氯丙醇氯氣后水中生成次氯酸2.2.1氯丙烯次氯酸化合成二氯丙醇氯氣在水中生成次氯酸(或采用介質(zhì)叔丁醇和氯氣在NaOH溶液中反應(yīng)生成叔丁基次氯酸鹽，該鹽水解生成次氯酸，叔丁醇循環(huán)使用)，次氯酸與氯丙烯反應(yīng)生成二氯丙醇(過(guò)程中二

8、氯丙醇濃度一般控制在4%左右)。2CH2=CHCH2Cl2HOCl→ClCH2CHClCH2OHClCH2CHOHCH2Cl(23二氯丙醇，70%)(13二氯丙醇，30%)2.2.2二氯丙醇皂化合成環(huán)氧氯丙烷二氯丙醇水溶液與Ca(OH)2或NaOH反應(yīng)生成環(huán)氧氯丙烷。ClCH2CHClCH2OHClCH2CHOHCH2Cl12Ca（OH）2→CH2CH―CH2ClCaCl2H2O第3章生產(chǎn)中的問(wèn)題及建議3.1存在的問(wèn)題我國(guó)環(huán)氧氯丙烷的生

9、產(chǎn)裝置仍主要采用丙烯高溫氯化法或者是醋酸丙烯酯法，“三廢”污染問(wèn)題比較嚴(yán)重。工藝水平與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比還比較落后。國(guó)內(nèi)丙烯高溫氯化法比國(guó)外丙烯高溫氯化法的總收率低，丙烯消耗定額普遍高出30%左右。國(guó)內(nèi)在環(huán)氧氯丙烷的中間產(chǎn)品氯丙烯和烯丙醇的開發(fā)利用以及下游產(chǎn)品的應(yīng)用開發(fā)等方面還存在差距，在一定程度上制約了環(huán)氧氯丙烷的迅速發(fā)展。今后幾年，我國(guó)仍將有多套環(huán)氧氯丙烷裝置將建成投產(chǎn)，屆時(shí)的生產(chǎn)能力將出現(xiàn)過(guò)剩，未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)將十分激烈[7]。3.2發(fā)展