[发明专利]一种环境友好制备溴丙烷的方法

说明书

技术领域

本发明属于试剂制备领域，具体涉及一种环境友好制备溴丙烷的方法。

背景技术

溴丙烷亦称溴正丙烷、正丙溴、丙基溴、溴代正丙烷，无色或淡黄色透明液体，中性或微酸性，对光敏感，用于医药、农药中间体、新型清洗剂等。

根据目前所掌握的文献资料报道，国内生产厂家大都采用溴素硫化法或氢溴酸浓硫酸催化法的工艺路线，由于工艺的落后、设备的陈旧，产品生产成本高、含量低、性能不稳定，且对环境造成一定的污染。溴素硫化法：将溴素先进行硫化，硫化后的溴与丙醇反应。生产所需原料溴素在装卸、贮存使用过程中存在安全隐患。溴素硫化时，因放热产生大量棕色溴蒸气、SO₂气体，影响周边环境。排出的废液气味难闻，废硫渣难以治理；氢溴酸浓硫酸催化法：将98%H₂SO₄加入氢溴酸中再将丙醇加入合成溴丙烷。产品含量普遍低，并且溶剂比较难以处理，不好回收利用，增加了生产成本。

综上，现有的方法技术由于工艺的落后、设备的陈旧，产品生产成本高，会对环境造成一定的污染，且产品收率低、含量不高。

发明内容

本发明的目的是为了克服传统生产工艺存的缺陷，以便改善环境，减少安全隐患，提高产品的含量，达到降本增效目的，从而提供一种环境友好制备溴丙烷的方法。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

一种环境友好制备溴丙烷的方法，其包括如下步骤：

A、先向反应容器中预先加入氢溴酸溶液，并预热至有蒸汽产生；

B、再将氢溴酸溶液与正丙醇溶液的混合液缓慢加入反应容器中，或者分别将氢溴酸溶液和正丙醇溶液同时缓慢加入反应容器中，在前述缓慢加入的过程中将反应容器内的温度升至100～140℃进行反应，制备溴丙烷。

上述方法可直接得到溴丙烷粗品，其再经静置分层、碱洗、水洗、干燥，即可得到高纯度的溴丙烷（含量99%以上）。

在一种优选方案中，本方法还可以进一步包括如下后处理步骤：C、冷凝步骤B反应过程产生的气体，并收集溴丙烷粗品，将溴丙烷粗品静置分层后，取油相依次进行碱洗和水洗，干燥，即得溴丙烷。

本发明中的氢溴酸溶液（包括步骤A和B）为溴化氢的水溶液，氢溴酸的规格没作固定要求，适合各种不同含量的氢溴酸，同时考虑市场行情、价格及安全因素，市场越流通越是优选的对象。本方法中可以选用质量浓度为1%～90%的氢溴酸，其质量浓度可进一步为5%～60%，更进一步可选择15%～55%，优选30%～50%的氢溴酸。

本方法中正丙醇溶液的规格没作固定要求，适合各种不同含量的正丙醇。如纯度在30%以上的正丙醇，进一步如纯度在70%以上的正丙醇，更进一步如纯度在80%以上的正丙醇，优选90%以上正丙醇。这里的纯度是指质量分数。正丙醇的纯度（质量分数）达100%时是指无水正丙醇。

本发明发现先向反应容器中预先加入氢溴酸并预热后，无需加入任何其他反应物或催化剂即可促使氢溴酸与正丙醇直接反应制备溴丙烷，更可得到高纯度的溴丙烷。在步骤A中，反应容器中预先加入的氢溴酸，氢溴酸的最低使用量为浸润反应容器底部并能在容器内生成气体。在一种优选方案中，反应容器中预先加入的氢溴酸的体积为反应容器容积的1/20～3/4，进一步优选为容积的1/10～1/2，更进一步优选为容积的1/5～1/3，以1/4或其左右为最佳。

在步骤A中，预热至有蒸汽产生是指将预先加入反应容器的氢溴酸溶液加热至有气体产生，该气体为溴化氢气体、水蒸汽或溴化氢与水的恒沸物。根据氢溴酸浓度的不同，预热至有蒸汽产生时所需的温度也不同，一般预热至20～130℃，该温度通常低于或略低于反应温度。这里的20℃及接近20℃的预热是指加热以低温保藏的浓度过高氢溴酸（当氢溴酸浓度大于60%时易形成沸点在22℃以下的共沸物）。根据氢溴酸的浓度，前述的预热温度优选至40～130℃，进一步优选至100～130℃，最优选至100～120℃。

在步骤B中，向反应容器内加入的氢溴酸溶液与正丙醇溶液的量（包括以混合物的形式加入和分别加入）以HBr和CH₃CH₂CH₂OH计，其摩尔比为1：10～10：1，优选为1：5～5：1，更优选为1：2～2：1，进一步优选为1：1.5～1.5：1，以1：1为最佳。

在步骤B中，优选的反应温度为105～140℃，进一步优选110～140℃，最优选120～140℃。