[發(fā)明專利]一種制備環(huán)氧氯丙烷的方法

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• 申請日: 2017-04-20
• 公開（公告）號: CN107033107A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發(fā)明（設計）人: 宛捍東;高文杲;張玉新;馬東興;吳迪;劉永英;王素霞;李彥欣
• 申請（專利權）人: 河北美邦工程科技股份有限公司
• 主分類號: C07D301/12
• 分類號: C07D301/12;C07D303/08;B01J19/00
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司13100
• 代理人: 董金國

技術領域

本發(fā)明涉及一種制備有機物的方法，特別是一種制備環(huán)氧氯丙烷的方法。

背景技術

環(huán)氧氯丙烷，無色液體，有似氯仿氣味，易揮發(fā)，不穩(wěn)定，是一種重要的有機合成原料和中間體，用于生產環(huán)氧樹脂及用作環(huán)氧樹脂的稀釋劑，也用于制造甘油、硝化甘油炸藥、玻璃鋼、甲基丙烯酸甘油酯、氯醇橡膠、縮水甘油衍生物、表面活性劑、電絕緣制品等。工業(yè)上環(huán)氧氯丙烷的生產方法主要有丙烯高溫氯化法和醋酸丙烯酯法兩種。前者由美國Shell公司于1948年首次開發(fā)成功并應用于工業(yè)化生產，當前世界上90%以上的環(huán)氧氯丙烷采用該方法進行生產。后者由前蘇聯(lián)科學院以及日本昭和電工公司于20世紀80年代分別開發(fā)成功。丙烯高溫氯化法生產環(huán)氧氯丙烷，工藝成熟，操作穩(wěn)定，但由于廢水排放量大，受到環(huán)保壓力的制約，有的企業(yè)采用反滲透將皂化廢水先進行濃縮，再對反滲透濃水進行多效蒸發(fā)，反滲透產水和蒸發(fā)出的水回用，但此方法也存在著能耗高的問題。為了解決廢水的排放，王在軍發(fā)明了“一種丙烯高溫氯化法生產環(huán)氧氯丙烷的環(huán)保制備工藝”，此工藝是先將由傳統(tǒng)工藝得到的二氯丙醇用溶劑從反應液中萃取出來，蒸餾得到二氯丙醇，萃取二氯丙醇后的廢水再用絡合萃取劑萃取出HCl，萃取HCl后的廢水經活性炭吸附后返回到氯丙烯氯醇化系統(tǒng)。萃取HCl的絡合萃取劑用石灰乳反萃，得到氯化鈣溶液，絡合萃取劑返回到HCl萃取系統(tǒng)。二氯丙醇加到加熱的氫氧化鈣乳濁液中，生產環(huán)氧氯丙烷，生產達終點后，母液過濾除去石灰渣，液體為氯化鈣溶液。兩步工藝得到的氯化鈣溶液混合，經處理后與碳酸氫銨反應，生產輕質碳酸鈣和氯化銨，整個過程無工藝廢水外排。但此工藝中使用了大量的有機萃取劑，對操作環(huán)境帶來安全隱患，會產生揮發(fā)性有機尾氣，給大氣環(huán)境造成影響，雖然沒有廢水的排放，但會有活性炭固體廢棄物的產生。醋酸丙烯酯法反應條件溫和，易于控制，避免了高溫氯化反應，不結焦，操作穩(wěn)定，氯氣和消石灰用量較丙烯高溫氯化法減少一半。缺點是工藝流程長，催化劑壽命短，設備投資費用相對較高。為此，開發(fā)一種能耗低、污染小的制備環(huán)氧氯丙烷的方法，具有積極意義。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種綠色環(huán)保的制備環(huán)氧氯丙烷的方法。

本發(fā)明解決其技術問題采取的技術方案是這樣的，一種制備環(huán)氧丙烷的方法，包括以下步驟：

（1）向漿態(tài)床熟化反應器1內加入溶劑、pH調節(jié)劑、催化劑，啟動攪拌3和循環(huán)泵5，建立循環(huán)，然后加入原料氯丙烯和雙氧水；

其中，氯丙烯與雙氧水的摩爾比為1.0～8.0，溶劑與雙氧水的摩爾比為1.0～10，催化劑的質量濃度為1%～8%，漿態(tài)床熟化反應器1內溫度控制為30～60℃，壓力為常壓～0.5Mpa， pH值為1～10，反應停留時間為20～60min，溶劑為甲醇、乙腈或者它們的混合物，pH調節(jié)劑為常規(guī)的酸或堿或酸式或堿式鹽，催化劑為微米級的鈦硅分子篩改性催化劑；

（2）在漿態(tài)床熟化反應器外循環(huán)管路上加入與步驟（1）相同比例的催化劑、pH調節(jié)劑、溶劑，三者在一級靜態(tài)混合器10內混勻，在管道反應器內12加入與步驟（1）相同比例的氯丙烯、雙氧水，物料進行氯丙烯環(huán)氧化均相催化反應，經冷卻器14降溫后進入二級靜態(tài)混合器15再次混勻，經分布器19進入漿態(tài)床熟化反應器1內進行熟化反應得到環(huán)氧氯丙烷漿液，反應產生的少量氣體從漿態(tài)床熟化反應器頂部的氣體出口18排出；

其中，催化劑的加入方式為連續(xù)少量補加或者間歇式批量補加，pH調節(jié)劑的加入方式為連續(xù)補加，氯丙烯、雙氧水和溶劑以一定的流速連續(xù)加入，冷卻器的冷源為20～30℃的冷卻介質；

（3）步驟（2）得到的環(huán)氧氯丙烷漿液經漿態(tài)床熟化反應器內的內置膜分離器2進行分離，催化劑被截留在反應器內，滲透側得到環(huán)氧氯丙烷清澈溶液；

其中，漿態(tài)床熟化反應器1內的內置膜分離器2為金屬膜分離器，金屬膜分離器中金屬膜的過濾精度為0.5～5μm，金屬膜分離器根據(jù)膜通量的變化定期進行反沖，每次反沖時間為5～50s，過濾方式為死端過濾；

或者將步驟（2）得到的環(huán)氧氯丙烷漿液經循環(huán)泵送入漿態(tài)床熟化反應器1外的外置膜分離器6內進行過濾分離，催化劑漿液被截留以循環(huán)物流方式參與到后加入原料的反應中，滲透側得到環(huán)氧氯丙烷清澈溶液；

其中，外置膜分離器6中的膜元件為陶瓷膜或者金屬膜，過濾精度為0.5～5μm，過濾方式為死端過濾或錯流過濾；

（4）將步驟（3）得到的環(huán)氧氯丙烷清澈溶液經精餾后分離出溶劑，溶劑循環(huán)回到前部反應系統(tǒng)重新利用，脫除溶劑后的釜液通過精餾塔脫輕組分和樹脂吸附脫附后再經精餾塔脫除重組分后得到環(huán)氧氯丙烷產品。