專利名稱：甘油氫氯化制備二氯丙醇的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及制備二氯丙醇的裝置。
背景技術(shù)：
目前，工業(yè)上二氯丙醇的生產(chǎn)方法，主要以丙烯為原料的丙烯高溫氯化 法和乙酸丙烯酯法。
其中，世界上90%以上二氯丙醇中間體采用丙烯高溫氯化法進(jìn)行生產(chǎn)。 其工藝過程主要包括丙烯高溫氯化制氯丙烯，氯丙烯次氯酸化合成二氯丙
醇兩個反應(yīng)單元，反應(yīng)式為
丙灘"sr ,烯^i^二額醇
該工藝方法的特點(diǎn)是生產(chǎn)過程靈活，工藝成熟，操作穩(wěn)定，還可生產(chǎn)多 種有機(jī)合成中間體。但存在設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，能耗大，氯耗量高，副產(chǎn)物多， 產(chǎn)品收率低，廢水量大，清焦周期短等缺點(diǎn)。
乙酸丙烯酯法工藝過程包括生成醋酸丙烯酯、制得丙烯醇、合成二氯
丙醇等過程，反應(yīng)式如下
乙酸、氧氣 7救-^化催化劑 氯氣 —-龍r
丙烯""—'乙酸丙烯酯 L^^e 烯丙醇-二氯丙醇
催化、加溫、加壓 水解反應(yīng) 加成庶應(yīng)
與丙烯高溫氯化法相比，該方法避免了高溫氯化反應(yīng)，反應(yīng)條件溫和，
易于控制，不結(jié)焦、操作穩(wěn)定，原料利用率大大提高，反應(yīng)副產(chǎn)物和廢水
的排放量也大大減少。但該方法工藝復(fù)雜，流程長，催化劑壽命短，總投
資費(fèi)用相對較高。以上兩種方法都是以丙烯為原料，而且大量消耗氯氣，廢水廢渣排放
隨著國家和企業(yè)環(huán)保意識的增強(qiáng)，石油緊缺引起的丙烯價格的上漲，世 界范圍內(nèi)正尋找新的方法來替代原有的二氯丙醇生產(chǎn)工藝路線，于是工藝 簡單且利用可再生資源甘油為原料的甘油法又重新興起。 甘油法制備二氯丙醇的總反應(yīng)方程式如下
CH2〇H CHOH + 2HC1 ; CH2〇H
催化劑
，a
t CHOH + 2H20
實(shí)際上，該反應(yīng)分兩步進(jìn)行，第一步是甘油氫氯化反應(yīng)生成l-氯丙二 醇和水，同時會生成少量的2-氯丙二醇，然后這兩種一氯代甘油繼續(xù)氫氯 化生成l， 3-二氯-2-丙醇和極少量的1， 2-二氯-3-丙醇。具體的反應(yīng)情況如
下-
催化劑
CH2〇H I
CHOH + HC1 CH2〇H
催化劑
c氏a
HOH + H2〇
CH CI+ H2〇
C氏OH
CH2C1
CHOH + HC1 CH2〇H
催化劑
C職 ，CHOH + H2〇 C氏ClCH2〇H 氏C1
Ah Cl+ Hd CI + H20
CH2OH C氏OH
專利US2144612介紹的方法是在反應(yīng)體系中加入一種不溶于水，但能 溶解二氯丙醇的溶劑，例如正丁醚、戊醚、二氯丙烯、氯苯、鄰二氯苯等。 溫度控制在反應(yīng)混合體系的共沸點(diǎn)下進(jìn)行，反應(yīng)時間為30 40小時，二氯 丙醇摩爾收率最高可以達(dá)到91%。這種方法在二氯丙醇的制備上，有利于 在蒸餾中連續(xù)除去水分的特點(diǎn)，并可以最大限度地減少縮合物的生成，因 此反應(yīng)的選擇性高。但有機(jī)溶劑的存在大大稀釋了反應(yīng)物的濃度，導(dǎo)致反 應(yīng)時間較長，增加能耗，降低設(shè)備的利用率，而且從工業(yè)化的角度來說， 外加溶劑后會導(dǎo)致后續(xù)分離負(fù)擔(dān)的增加，因此難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
專利CN100999442A公開了一種連續(xù)工藝，甘油以羧酸作為催化劑逆 流進(jìn)入單個或者多個反應(yīng)釜中進(jìn)行，反應(yīng)物連續(xù)進(jìn)入精餾塔，采用共沸蒸 餾除去生成的水和二氯丙醇，促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行，塔釜液循環(huán)反應(yīng)。由于 氣液反應(yīng)物逆向流動，因此氯化氫利用率提高。另外，采用不易揮發(fā)的催 化劑，因此催化劑用量小，但是此工藝能耗較高，設(shè)備利用率較低。
專利CN101182283A介紹的方法是將甘油與催化劑一起加入噴射式反 應(yīng)器，液相循環(huán)泵將甘油與催化劑從噴射式反應(yīng)器內(nèi)抽出，再從噴射式反 應(yīng)器頂部以噴射方式進(jìn)入噴射式反應(yīng)器，從噴射式反應(yīng)器側(cè)部吸入氯化氫 氣體在反應(yīng)器中同液相物料充分反應(yīng)，同時噴射產(chǎn)生的負(fù)壓將反應(yīng)生成的 水、二氯丙醇和氯化氫的以共沸物的形式帶出，經(jīng)過冷凝器將共沸物中的 水和二氯丙醇冷凝下來最為產(chǎn)品，而未反應(yīng)的氯化氫氣體循環(huán)利用，此工 藝具有原料利用率高，反應(yīng)速率快的特點(diǎn)，但設(shè)備較為復(fù)雜，不易操作。總之，現(xiàn)有的用于制備二氯丙醇的裝置，產(chǎn)品收率低，設(shè)備較為復(fù)雜， 投資大，不易工業(yè)化生產(chǎn)。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型目的是提供一種甘油氫氯化制備二氯丙醇的裝置，以克服現(xiàn) 有工藝的一些缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型的甘油氫氯化制備二氯丙醇的裝置，包括吸收反應(yīng)塔、n 個攪拌釜、液相循環(huán)泵和n個氣相冷凝器；
所述吸收反應(yīng)塔的底部設(shè)有氯化氫的氣體入口和液相出口，上部設(shè)有 液相入口；
所述攪拌釜的底部設(shè)有氣體入口和反應(yīng)液體出口，上部設(shè)有反應(yīng)液體 入口和反應(yīng)氣體出口 ，前一個攪拌釜的反應(yīng)液體出口與后一個攪拌釜的反 應(yīng)液體入口相連接；
所述的液相循環(huán)泵的入口通過管線與所述液相出口相連接，液相循環(huán) 泵的出口分別與液相入口和n個攪拌釜中的第一攪拌釜的反應(yīng)液體入口相 連接，反應(yīng)氣體出口與n個氣相冷凝器中的一個相連接；
n為2 10的整數(shù)。
本實(shí)用新型是這樣運(yùn)行的
首先將催化劑與甘油原料混合，獲得原料液，然后將所述原料液從液 相入口送入吸收反應(yīng)塔，同時，將含有氯化氫的氣體從氣體入口送入吸收 反應(yīng)塔，原料液與氯化氫在吸收反應(yīng)塔中逆流接觸反應(yīng)，并通過液相循環(huán)
泵將吸收反應(yīng)塔底部的物料部分送回吸收反應(yīng)塔，部分分流至入n個攪拌 釜中的第一攪拌釜；
從攪拌釜頂部蒸出的氣相混合物，分別進(jìn)入n個氣相冷凝器中的一個進(jìn)行氣液分離，分離出的氯化氫氣體，送回進(jìn)入吸收反應(yīng)塔，分離出的冷
凝液，即為氣相產(chǎn)品，從第n個(即最后一個)攪拌釜底部出來的母液， 即為液相產(chǎn)品；
本實(shí)用新型根據(jù)甘油氫氯化反應(yīng)不同階段的特點(diǎn)設(shè)計合適的工藝路線， 設(shè)備投資小，操作控制簡單，反應(yīng)速率高，易于放大生產(chǎn)，二氯丙醇的單 程收率達(dá)到90%以上，氯化氫得到了最大限度的利用，其利用率達(dá)到70% 以上。

圖l為裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

參見圖1，本實(shí)用新型的甘油氫氯化制備二氯丙醇的裝置，包括吸收 反應(yīng)塔1 、 n個攪拌釜2、液相循環(huán)泵3和n個氣相冷凝器4;
所述吸收反應(yīng)塔1的底部設(shè)有氯化氫的氣體入口 103和液相出口 101， 上部設(shè)有液相入口 102;
所述攪拌釜2的底部設(shè)有氣體入口 201和反應(yīng)液體出口 202，上部設(shè) 有反應(yīng)液體入口 203和反應(yīng)氣體出口 204，前一個攪拌釜2的反應(yīng)液體出口 202與后一個攪拌釜2的反應(yīng)液體入口 203相連接；
所述的液相循環(huán)泵3的入口通過管線與所述液相出口 101相連接，液 相循環(huán)泵3的出口分別與液相入口 102和n個攪拌釜2中的第一攪拌釜201 的反應(yīng)液體入口 203相連接，反應(yīng)氣體出口 204與n個氣相冷凝器4中的 一個相連接；
n為2 10的整數(shù)。
優(yōu)選的，n為3 5的整數(shù)。
權(quán)利要求1. 甘油氫氯化制備二氯丙醇的裝置，其特征在于，包括吸收反應(yīng)塔(1)、n個攪拌釜(2)、液相循環(huán)泵(3)和n個氣相冷凝器(4)；所述吸收反應(yīng)塔(1)的底部設(shè)有氯化氫的氣體入口(103)和液相出口(101)，上部設(shè)有液相入口(102)；所述攪拌釜(2)的底部設(shè)有氣體入口(201)和反應(yīng)液體出口(202)，上部設(shè)有反應(yīng)液體入口(203)和反應(yīng)氣體出口(204)，前一個攪拌釜(2)的反應(yīng)液體出口(202)與后一個攪拌釜(2)的反應(yīng)液體入口(203)相連接；所述的液相循環(huán)泵(3)的入口通過管線與所述液相出口(101)相連接，液相循環(huán)泵(3)的出口分別與液相入口(102)和n個攪拌釜(2)中的第一攪拌釜(201)的反應(yīng)液體入口(203)相連接，反應(yīng)氣體出口(204)與n個氣相冷凝器4中的一個相連接；n為2～10的整數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘油氫氯化制備二氯丙醇的裝置，其特征在 于，n為3 5的整數(shù)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及制備二氯丙醇的裝置，提供了一種甘油氫氯化制備二氯丙醇的裝置，包括吸收反應(yīng)塔、n個攪拌釜、液相循環(huán)泵和n個氣相冷凝器，吸收反應(yīng)塔的底部設(shè)有氯化氫的氣體入口和液相出口，上部設(shè)有液相入口，攪拌釜的底部設(shè)有氣體入口和反應(yīng)液體出口，上部設(shè)有反應(yīng)液體入口和反應(yīng)氣體出口，前一個攪拌釜的反應(yīng)液體出口與后一個攪拌釜的反應(yīng)液體入口相連接；液相循環(huán)泵的入口與液相出口相連接，液相循環(huán)泵的出口分別與液相入口和n個攪拌釜中的第一攪拌釜的反應(yīng)液體入口相連接，反應(yīng)氣體出口與n個氣相冷凝器中的一個相連接，n為2～10的整數(shù)。本實(shí)用新型設(shè)備投資小，二氯丙醇的單程收率達(dá)到90％以上，氯化氫利用率達(dá)到70％以上。
文檔編號C07C29/62GK201272752SQ200820151158
公開日2009年7月15日 申請日期2008年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月24日
發(fā)明者群 岳, 胡妹華, 袁茂全, 陳斌武, 馬斌全 申請人:上海氯堿化工股份有限公司