[发明专利]通过循环反应提高氯醇化反应氯醇浓度的方法

说明书

技术领域

本发明提供一种氯醇化反应工艺方法，特别涉及一种通过循环反应提高氯醇化反应氯醇浓度的方法。

背景技术

在环氧丙烷、环氧乙烷和环氧氯丙烷的生产中都包括以下两步反应：氯醇化反应、皂化反应。环氧丙烷氯醇化反应机理：

氯气与水反应生成盐酸与次氯酸

Cl₂+H₂O→HCl+HClO

次氯酸与丙烯反应：

HClO+C₃H₆→ClC₃H₆OH  （生成氯丙醇）

同时有副反应发生：

氯气与丙烯直接反应生成二氯丙烷

Cl₂+C₃H₆→C₃H₆Cl₂

氯气、丙烯与氯丙醇反应生成二氯代醚

Cl₂+C₃H₆+ClC₃H₆OH→ClC₃H₆OC₃H₆Cl

在此反应中，随着氯气、丙烯、水不断通入氯醇化塔，氯丙醇浓度就会逐渐增加，同时盐酸浓度也不断提高，盐酸浓度的提高将会对氯气的水解起到抑制作用。因此，氯丙醇水溶液中游离氯会相对增多，也导致副产物二氯丙烷的增多。实践证明:当氯丙醇浓度达到6%至7%时，二氯丙烷的的生成量便会显著增多，并易在塔内形成一个油层，而次氯酸化反应不能在油相中形成，而且氯丙醇溶于油相。这样溶于油相的氯和丙烯仅发生副反应生成二氯丙烷。且已生成的氯丙醇又会与氯和丙烯进行生成二氯代醚的反应。当氯丙醇浓度达到7%至8%时，二氯丙烷产率急剧上升，当氯丙醇浓度达到13%至14%时则副产物二氯丙烷比率几乎达到100%。而氯丙醇浓度在5%时，副产物二氯丙烷与氯丙醇的比率为15%左右。从以上所述，可以看出氯化氢浓度低时对主反应有利，副产物二氯丙烷少，而氯化氢浓度高时对主反应不利，副产物二氯丙烷会急剧增加，本发明就是低浓度控制氯化醇反应中的氯化氢浓度，氯化氢浓度控制在1.0%以下，来达到副产物二氯丙烷减少的目的，从而可以降低了原料氯气，丙烯的消耗。由于氯化氢浓度的影响，现在各厂家都把氯丙醇浓度都控制在4%左右（氯乙醇、二氯丙醇浓度也约4%左右），来避免副产物产率过高。此时，氯丙醇溶液中的盐酸含量约1.5%至2%左右。因氯醇浓度较低，在制备环氧乙烷或环氧丙烷的后续的皂化反应中，蒸汽消耗量增大，且产生了大量的工业废水；且氯醇溶液中盐酸含量较高，造成皂化反石灰耗量增大。

发明内容

本发明提供一种通过循环反应提高氯醇化反应氯醇浓度的方法，解决目前氯醇溶液中氯醇浓度低、盐酸浓度较高问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种通过循环反应提高氯醇化反应氯醇浓度的方法，包括以下步骤：

1）氯醇化反应：将氯气、C₂~C₃烯烃或C₂~C₃卤代烯烃、水加入氯醇化反应器中反应；

2）中和反应：将步骤1生成的氯醇溶液通入中和塔内，与中和塔内的碱性物质发生中和反应，使氯醇溶液中步骤1生成的盐酸浓度降低至0.01%左右；

3）将经过中和反应的氯醇溶液进行后处理后，再次打入氯醇化反应器中，加入C₂~C₃烯烃或C₂~C₃卤代烯烃和氯气，循环进行氯醇化反应和中和反应。

所述碱性物质为石灰石、次氯酸钙、次氯酸钠或碳酸钠。

所述后处理包括沉降除废渣和负压除去二氧化碳。

所述氯醇化反中进行盐酸低浓度控制。

所述C₂~C3烯烃或C₂~C3卤代烯烃与氯气的体积比为1.00：1~1.15：1。

所述氯醇化反应温度为30-80℃。

所述中和反应的温度为50~75℃。