甘油合成環(huán)氧氯丙烷的研究.pdf

1、環(huán)氧氯丙烷是重要的化工原料，其主要合成方法有丙烯高溫氯化法和醋酸丙烯酯法。隨著生物柴油在世界范圍的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，副產(chǎn)的甘油產(chǎn)量不斷增加，甘油的開發(fā)應(yīng)用成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。本課題在查閱國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)以甘油合成環(huán)氧氯丙烷的方法進(jìn)行了研究。
　　 以95％工業(yè)甘油、無水氯化氫為原料，通過氯化反應(yīng)合成了二氯丙醇，考察了催化劑的種類及其用量、催化劑的加入方式、原料配比、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度等對(duì)二氯丙醇收率的影響。以醋酸為催化劑，合

2、適的反應(yīng)條件如下：醋酸一次性加入反應(yīng)體系，加入量為甘油質(zhì)量的10％，反應(yīng)物摩爾比n甘油：n氯化氫=1:3.14，反應(yīng)溫度維持在110℃，同時(shí)蒸出反應(yīng)過程中生成的水，反應(yīng)后期適當(dāng)提高溫度，但不超過120℃，反應(yīng)時(shí)間為10h。當(dāng)反應(yīng)液密度達(dá)到1.30～1.31g·cm-3，結(jié)束反應(yīng)。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)減壓蒸餾，收集80～120℃餾分(真空度為35 mmHg)，得到二氯丙醇，收率為85.2％(以100％甘油計(jì))。經(jīng)氣相色譜分析，二氯丙醇純度為98.3

3、％。蒸餾殘液中含有的3-氯丙二醇及未反應(yīng)的甘油，返回氯化反應(yīng)器進(jìn)行再氯化，殘液循環(huán)利用3次，得到4次氯化的平均收率為89.5％，二氯丙醇的收率比單獨(dú)一次氯化時(shí)提高了4％左右。若以己二酸為催化劑，合適的反應(yīng)條件為：己二酸一次性加入反應(yīng)體系，加入量為甘油質(zhì)量的6％，反應(yīng)溫度維持在120℃，反應(yīng)后期適當(dāng)提高溫度到125℃，反應(yīng)時(shí)間為8h，當(dāng)反應(yīng)液密度達(dá)到1.31～1.32 g·cm-3，停止反應(yīng)。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)減壓蒸餾，收集與以上相同條件下的餾分

4、，得到二氯丙醇，收率為87.4.％(以100％甘油計(jì))，純度為98.5％。
　　 二氯丙醇與水的混合液(m/m，3/1)與堿液進(jìn)行環(huán)化反應(yīng)制得環(huán)氧氯丙烷，考察了堿的種類、濃度及其用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等對(duì)環(huán)氧氯丙烷收率的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在環(huán)化過程中，選擇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％氫氧化鈉溶液作為環(huán)化試劑，n=氯丙醇：n氫氧化鈉=1:1.15，反應(yīng)溫度維持在75℃，邊滴加堿液邊將生成的環(huán)氧氯丙烷從反應(yīng)器中蒸出，反應(yīng)壓力為260～300