[发明专利]一种采用微通道反应器制备氯丙烷的方法

说明书

本发明涉及一种采用微通道反应器制备氯丙烷的方法，具体涉及一种在康宁微通道反应器内，以1,2,3‑三氯丙烯或2,3‑二氯丙烯为原料分别与氯气反应制备1,1,2,2,3‑五氯丙烷或1,2,2,3‑四氯丙烷的方法，该方法包括在光源照射下(由2,3‑二氯丙烯制备1,2,2,3‑四氯丙烷可以不需要光源照射)，将氯丙烯和氯气分别预热至反应温度后通入第一微通道反应器中混合并反应，将得到的混合物再通入后续的1个微通道反应器或串联的2～4个微通道反应器后得到氯丙烷物流。与现有技术相比，本发明具有工艺简单、三废少、反应条件精准控制、收率高、产品纯度高、反应时间短、能连续生产等优点。

技术领域

本发明涉及有机合成领域，尤其是涉及一种采用微通道反应器制备1,2,2,3-四氯丙烷或1,1,2,2,3-五氯丙烷的方法。

背景技术

1,2,2,3-四氯丙烷和1,1,2,2,3-五氯丙烷是合成1,1,2,3-四氯丙烯的重要中间体，1,1,2,3-四氯丙烯是合成新一代环保型制冷剂HFO-1234yf和制备农药除草剂野麦畏的主要中间体，如何高效、环保的合成1,2,2,3-四氯丙烷和1,1,2,2,3-五氯丙烷受到人们的广泛关注。

1,2,2,3-四氯丙烷和1,1,2,2,3-五氯丙烷合成方法不多，美国专利号US8084653，申请日2007年1月3日，发明名称：含氟有机化合物的制备方法。其中公开了一种2,3-二氯丙烯氯化合成1,2,2,3-四氯丙烷方法，在10～30℃反应长达45分钟，粗产品中1,2,2,3-四氯丙烷含量93.6％，还有含量2.6％的原料2,3-二氯丙烯未转化。

中国专利申请公开号CN101955414A，公开日2011年1月26日，发明名称：1,1,2,3-四氯丙烯生产工艺，其中提到了1,1,2,2,3-五氯丙烷的制备方法，由1,2,3-三氯丙烯与氯气反应合成1,1,2,2,3-五氯丙烷，该方法为反应釜间歇氯化，要加热到50-60℃反应，氯化时间30分钟以上，所得粗品中1,1,2,2,3-五氯丙烷含量不高，需要精馏提纯才可用于下一步反应。

中国专利申请公开号CN101754941A，公开日2010年6月23日，发明名称：制备1,1,2,3-四氯丙烯方法，公开了一种1,1,2,2,3-五氯丙烷的制备方法，1,2,3-三氯丙烯与氯气生成1,1,1,2,3-五氯丙烷粗品。该制备反应方法为间歇性，反应时间长达1小时以上，粗产品中1,1,1,2,3-五氯丙烷含量仅有85摩尔％或更高。

中国专利申请公开号CN104058925A公开了一种1,1,1,2,3-五氯丙烷的连续制备方法，先使三氯丙烯与氯气发生气液相氯化反应生成1,1,1,2,3-五氯丙烷粗品，再经精馏提纯得到1,1,1,2,3-五氯丙烷。该发明要使用惰性填料填充管道式反应器，实质上仍为间歇性反应，反应时间长达30分钟。

中国专利CN102603481A公开了一种氯丙烯氯醇化的微反应系统及方法，该系统包含一个或多个串联的微反应器单元，水从第一个微反应器单元一次性注入，然后依次流过0至3个后续微反应器单元。氯气和氯丙烯按一定的分配比在每个微反应器单元注入。在每个微反应器单元内，先注入的氯气溶入液相，再与后注入的氯丙烯接触并发生氯醇化反应，反应液从最后一个单元内流出后经过管道熟化，即可得到产物。该发明的微混合器件为微筛孔器件或微孔膜分散器件，先期氯气溶于水形成的混合水溶液属于无机相，后注入的氯丙烯为有机相，两者表面张力有较大差别，因而两种液态物质通过微筛孔器件或微孔膜分散器件的能力是不同的，导致通过该微混合器件并不能达到充分混合；即使氯气和氯丙烯分多次注入每个微反应器单元，溶于水的氯气与氯丙烯仍然不能反应完全，还需要经过增加的后续管道提供的反应空间继续反应10～100s才可反应完全；所得粗产品中二氯丙醇含量低(2.1～9％)，伴随生成并溶于粗产品中的1摩尔当量盐酸需要消耗大量碱进行中和，实现大量水和盐与目标产物二氯丙醇的分离能耗极大，固废多，按照该专利方法制备可用于环氧氯丙烷工业化制备所需二氯丙醇显然是非常不经济的。