[發明專利]一種由甘油及四氯化硅制備環氧氯丙烷和白炭黑的方法

無效

• 申請號: 201210028470.X
• 申請日: 2012-02-09
• 公開（公告）號: CN102584745A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 單玉華;儲海霞;侯蓉;巫麗君;蔣曉麗;毛翠霞
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C07D303/08
• 分類號: C07D303/08;C07D301/02;C01B33/12
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種由甘油及四氯化硅制備環氧氯丙烷和白炭黑的方法，其特征在于按照下述步驟進行：

（1）將催化劑溶于甘油中，用計量泵輸入反應器中；將SiCl₄溶于有機溶劑中，用計量泵將SiCl₄溶液慢慢輸入含催化劑的甘油中；控制一定的溫度、時間和壓力進行反應；

（2）反應結束后，將反應產物進行固液分離，使反應生成的硅凝從反應混合物中分離出來；

（3）將步驟（2）所得到的硅凝膠用步驟（1）所述的溶劑洗滌，洗滌后的硅凝膠用去離子水配成漿液，并在400～1000℃條件下進行噴霧干燥，得到白炭黑產品；

（4）將將步驟（3）洗滌產生的濾液與步驟（2）得到的液體合并，經精餾分離出溶劑、二氯甘油、一氯甘油與焦油；其中溶劑循環使用；二氯甘油與堿進一步反應，得到環氧氯丙烷產品；一氯甘油循環回進料系統繼續反應；焦油進行無害化處理。

2.根據權利要求1所述的一種由甘油及四氯化硅制備環氧氯丙烷和白炭黑的方法，其特征在于其中步驟（1）所述的甘油為油脂加工過程的副產物；其中步驟（1）所述的SiCl₄是來源于多晶硅產業中SiHCl₃生產過程的副產物，含量以質量比計大于90%，其中步驟（1）所述的SiCl₄溶液質量比濃度是15～80%；其中步驟（1）所述的催化劑為無機酸、脂肪酸及衍生物，催化劑加入量質量比一般是甘油量的2~15%；其中步驟（1）所述的反應溫度70~140℃，其中步驟（1）所述的反應時間是2.5~8小時，其中步驟（1）所述的甘油與SiCl₄的進料摩爾比為2.5~1.8:1，其中步驟（1）所述的操作壓力是0.03~1.2MPa。

3.根據權利要求2所述的一種由甘油及四氯化硅制備環氧氯丙烷和白炭黑的方法，其特征在于其中步驟（1）所述的甘油將油脂加工副產甘油用酸性白土吸附或蒸餾的方法處理至鹽含量小于1%、甘油含量以質量比計80～95%；其中步驟（1）所述的SiCl₄溶液質量比濃度是25～65%；所述的反應溫度是80~120℃，且反應前期控制80~90℃，反應后期控制100~120℃，其中步驟（1）所述的甘油與SiCl₄的進料摩爾比為2.3~2.0:1，，其中步驟（1）所述的反應時間是3.5~6小時，其中步驟（1）所述的操作壓力是0.55~0.85?MPa。

4.根據權利要求1所述的一種由甘油及四氯化硅制備環氧氯丙烷和白炭黑的方法，其特征在于其中步驟（1）所述的溶解SiCl₄的有機溶劑是非質子溶劑，所述的非質子溶劑為鹵代烴類、醚類、酰胺類；所用溶劑的沸點宜在35～165℃之間。

5.根據權利要求4所述的一種由甘油及四氯化硅制備環氧氯丙烷和白炭黑的方法，其特征在于其中步驟（1）所述的溶解SiCl₄的有機溶劑是氯仿、四氯化碳、1，2-二氯乙烷、1，1-二氯乙烷、1，1，2-三氯乙烷、二氯甲烷、氯苯、異丙醚、乙二醇二甲醚、丁醚、苯甲醚、N,N-二甲基甲酰胺等。

6.根據權利要求2所述的一種由甘油及四氯化硅制備環氧氯丙烷和白炭黑的方法，其特征在于其中步驟（1）所述的催化劑為醋酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、辛酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、苯乙酸、丁二酸咪唑鹽、磷鎢酸、硅鎢酸、氯化錫、氯化鋅；催化劑加入量以質量比計是甘油量的3~15%。

7.根據權利要求1所述的一種由甘油及四氯化硅制備環氧氯丙烷和白炭黑的方法，其特征在于其中步驟（1）所述的SiCl₄溶液是與甘油并流加料，或是多路分配的形式加入；其中步驟（2）中所述的氯化與水解耦合反應結束后的反應混合物的固液分離，采用壓濾、抽濾或離心的方法實現。

8.根據權利要求1所述的一種由甘油及四氯化硅制備環氧氯丙烷和白炭黑的方法，其特征在于其中步驟（3）中漿液濃度是以質量計30~40%；干燥溫度是550~700℃。

9.根據權利要求1所述的一種由甘油及四氯化硅制備環氧氯丙烷和白炭黑的方法，其特征在于其中步驟（4）中所述的堿為NaOH或石灰乳或KOH，將所得到的二氯甘油與所述的堿進行皂化反應而得到環氧氯丙烷。

10.根據權利要求1所述的一種由甘油及四氯化硅制備環氧氯丙烷和白炭黑的方法，其特征在于該過程是間歇的，或是連續的，所用的反應器形式是管式、釜式或塔式。