[發(fā)明專利]一種基于生物質(zhì)甘油的環(huán)氧氯丙烷制備方法

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• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN107935968A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱桂生;殷恒波;凌榮春;邵守言;劉玲;金正玉;唐麗;朱曉新
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇索普（集團(tuán)）有限公司;江蘇索普工程科技有限公司
• 主分類號: C07D301/26
• 分類號: C07D301/26;C07D303/08
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司32200
• 代理人: 樓高潮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工中間體環(huán)氧氯丙烷的制備方法，具體地說，是涉及一種基于生物質(zhì)甘油的環(huán)氧氯丙烷制備方法。

背景技術(shù)

環(huán)氧氯丙烷是一種重要的精細(xì)化工原材料和化工產(chǎn)物中間體，用處相當(dāng)普遍。用于生產(chǎn)粘合劑、正離子交換樹脂及玻璃鋼、氯醇橡膠、環(huán)氧樹脂、絕緣制品、炸藥。在生物質(zhì)柴油發(fā)展以前，環(huán)氧氯丙烷曾被用來合成價格相對較高的甘油，由于工藝的改進(jìn)，甘油作為生物質(zhì)柴油產(chǎn)品高達(dá)90％以上，大量供應(yīng)使甘油價格迅速下降，生物柴油受到科學(xué)家的青睞，以甘油為原料制備二氯丙醇和環(huán)氧氯丙烷，研發(fā)以甘油為原料的其他化工產(chǎn)品生產(chǎn)工藝合時宜的登上了歷史的舞臺，不僅能夠解決生物柴油生產(chǎn)中副產(chǎn)物的過剩問題，還能增加生物柴油的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。

現(xiàn)有專利號為CN 105272946A公布了一種環(huán)氧氯丙烷的制備方法，該方法為連續(xù)反應(yīng)，效率高。但其原料為氯丙烯和過氧化物，成本較高。

現(xiàn)有專利號為CN 104591967A公布了一種環(huán)氧氯丙烷的制備方法，該方法使用粗甘油為原料，先酸化處理再進(jìn)行氯化反應(yīng)，原料廉價。但其二氯丙醇收率僅93％，對原料的利用率不夠高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中環(huán)氧氯丙烷制備成本高、原料利用率不夠高等問題，提出了一種基于生物質(zhì)甘油的環(huán)氧氯丙烷制備方法。該方法工藝簡單、原料易得、成本低、有良好的工業(yè)化前景，在氯化過程中甘油轉(zhuǎn)化率可達(dá)100％，而二氯丙醇總收率可達(dá)98％以上。而在環(huán)氧化過程中，二氯丙醇轉(zhuǎn)化率高于95％，環(huán)氧氯丙烷收率可達(dá)92％。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：

一種基于生物質(zhì)甘油的環(huán)氧氯丙烷制備方法，包括如下步驟：

(1)將質(zhì)量比為1:(0.03～0.06)的生物質(zhì)甘油和有機(jī)酸混合均勻，加熱至溫度為70～90℃，并長時間保溫，然后向體系中通入氯化氫氣體開始鼓泡反應(yīng)，反應(yīng)時間持續(xù)72～120h，尾氣使用堿液吸收；

(2)結(jié)束步驟(1)中的反應(yīng)，將所得物料冷卻至室溫后轉(zhuǎn)移至另一反應(yīng)器中，保持溫度為0～30℃，然后加入濃度為12.4～24.8wt％的Na₂CO₃溶液進(jìn)行反應(yīng)15～60min，其中生物質(zhì)甘油和Na₂CO₃溶液的質(zhì)量體積比為1kg：(3～5)L；

(3)反應(yīng)結(jié)束后濾去產(chǎn)生的固體，濾液即為環(huán)氧氯丙烷溶液。

進(jìn)一步，步驟(1)中所述的有機(jī)酸為草酸、己二酸、癸二酸中的任一種。

進(jìn)一步，步驟(1)中所述的氯化氫氣體通入流量為250～550mL/min。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于：

1.本發(fā)明原料為生物質(zhì)甘油、氯化氫、碳酸鈉，成本較低、安全性較高且能與生物柴油、氯堿工業(yè)聯(lián)產(chǎn)。

2.本發(fā)明采用長時間氯化，甘油可完全轉(zhuǎn)化，中間產(chǎn)物二氯丙醇收率較高。

3.本發(fā)明采用強(qiáng)堿進(jìn)行環(huán)氧化反應(yīng)，反應(yīng)速率快，副產(chǎn)物少。

4.本發(fā)明在氯化過程與環(huán)氧化過程之間不進(jìn)行中間產(chǎn)物提純，減少操作工段。

5.本發(fā)明在氯化過程中甘油轉(zhuǎn)化率可達(dá)100％，而二氯丙醇總收率可達(dá)98％。

6.本發(fā)明在環(huán)氧化過程中，二氯丙醇轉(zhuǎn)化率高于95％，環(huán)氧氯丙烷收率可達(dá)92％。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下通過實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。同時其所示數(shù)據(jù)不代表對本發(fā)明特征范圍的限制。

實施例1

(1)將1kg甘油、50g己二酸混合加熱至90℃并長時間保溫，向體系中通入氯化氫氣體開始鼓泡反應(yīng)，氣體流量300mL/min，反應(yīng)持續(xù)120h，尾氣使用堿液吸收。

(2)結(jié)束步驟(1)中的反應(yīng)，將物料冷卻至室溫后轉(zhuǎn)移至另一反應(yīng)器中，以30℃保溫，然后加入4.5L，21.4wt％的Na₂CO₃溶液進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)持續(xù)30min。

(3)反應(yīng)結(jié)束后濾去產(chǎn)生的固體，濾液即為環(huán)氧氯丙烷溶液。

實施例2

(1)將1kg甘油、40g己二酸、10g癸二酸混合加熱至75℃并長時間保溫，向體系中通入氯化氫氣體開始鼓泡反應(yīng)，氣體流量300mL/min，反應(yīng)持續(xù)72h，尾氣使用堿液吸收。