甘油合成二氯丙醇的工业应用
刘丽丽
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在较早时期,利用甘油直接合成DCH的研究就不断向实践迈进,但由于当时甘油价格昂贵以及工艺本身等因素,这项研究几乎没有任何实际工、业应用,更不用说利用甘油合成的DCH来进一步生产环氧氯丙烷。相反,美国Shell公司于1948年建成下世界上第一座以丙烯和氯气为原料合成DCH,以及进一步皂化生产环氧氯丙烷的装置,这就是丙烯高温氯化法。有意思的是,这套工艺最终目的并不仅仅是合成环氧氯丙烷,而且还利用环氧氯丙烷酸化水解生产价值不菲的甘油。这样,利用甘油合成DCH的工艺与现实的市场需求背道而驰,其实际应用方面的研究也就这样终止了。
1959年,上海赛璐珞厂为了消除氯乙酸生产过程中发生的氯化氢气体,利用甘油对氯化氢吸收,用乙酸作催化剂,成功合成了DCH。1965年,广州助剂厂率先采用甘油法生产环氧氯丙烷,但是,生产的环氧氯丙烷即使经过精馏,纯度也低于95%,成本也较高,因此限止了它的发展。1968年,无锡树脂厂、沈阳化工厂等相继采用丙烯高温氯化法生产环氧氯丙烷,甘油合成环氧氯丙烷的工艺也随之淡出了人们的视野。
21世纪开始后,石化基础产品丙烯逐渐紧缺,环氧氯丙烷价格一路走高。与之相反,甘油则相对过剩,散装精炼甘油价格更低。这种价格倒挂的现象直接导致高温氯化法合成甘油的装置相继停产,而最原始的以甘油为原料生产环氧氯丙烷的路线,被人重新提起。
欧洲主要氯碱厂商Solway公司利用甘油合成DCH的工艺,将在法国建设环氧氯丙烷生产装置,该装置每年可生产1万t环氧氯丙烷,很快就可投产。作为全球最大的环氧氯丙烷供应商之一,DOW公司也将利用甘油法生产环氧氯丙烷技术,在中国新建环氧氯丙烷工厂,年产量达15万t,将拥有世界级规模,预计2010年后投人生产。现在中国江苏扬农化工公司,也加入到了以甘油为原料生产环氧氯丙烷的行列。据悉,扬农化工公司已经建成了每年3万I的环氧氯丙烷生产装置,并于2006年8月份开始投料运行。
结语
(1)甘油与盐酸或氯化氢气体,在丙酸、丁酸、戊二酸、己二酸等羧酸,以及酸酐、羧酸甘油酯、有机腈等催化剂作用下,可以得到1,3-二氯丙醇和少量的2,3-二氯丙醇。利用高沸点催化剂可减少催化剂的损耗,并有利于提高DCH的纯度。
(2)反应一般在100-140℃进行。通过氯化氢或者氮气的气提作用,及时地把反应生成的水分和DCH蒸馏出去,可促进反应平衡的右移,DCH总收率能够提高到90%以上。加压下,反应速率提高,但不利于水分和DCH的气提。
(3)对气提出来的酸性产品混合物,通过减压蒸馏或利用有机溶剂对其进行萃取,高纯度1,3-二氯丙醇的收率可达80%以上。
(4)目前甘油价格较低,环氧氯丙烷价格一路走高,以甘油为原料生产环氧氯丙烷的路线逐渐走向实际工业应用。
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