废油脂生物柴油副产甘油制备环氧氯丙烷的研究

为了延长生物柴油产业链,以废油脂生物柴油副产物粗甘油为原料,高值化利用生产衍生物环氧氯丙烷(ECH)。粗甘油原料被提纯成工业级甘油,经氯化反应和环化反应制备了环氧氯丙烷。以200 m L/min的氯化氢气体为氯化剂、己二酸为催化剂,在反应温度为105℃、己二酸质量分数为7. 5%的条件下,通过降温真空除水3次,制得二氯丙醇(DCP),氯化收率达93. 2%,甘油转化率达96. 7%。在氢氧化钠催化下二氯丙醇环化制得环氧氯丙烷。通过单因素实验得到环化反应的最佳工艺条件为:反应时间为30 min、氢氧化钠与二氯丙醇摩尔比为1. 2∶1、反应温度为90℃,在此条件下的环化收率为89. 5%。     

微通道反应器中二氯丙醇环化反应研究

研究了微通道反应器内二氯丙醇的环化制备环氧氯丙烷的反应,考察了反应温度、原料配比、停留时间等单因素对环氧氯丙烷收率的影响。实验确定了较优的工艺参数组合:环化反应温度50℃,二氯丙醇与氢氧化钠的摩尔比1∶1.2,停留时间45 s,NaOH质量分数20%时,ECH的收率达到95.2%。在微通道反应的时空转化率要比常规反应高出2个数量级。与传统的工艺方法相比,微通道反应中环氧氯丙烷的收率提高了10%,降低了过程的能耗,废水排放量减少了45%。     

微通道反应器中二氯丙醇环化反应

研究了微通道反应器内二氯丙醇的环化制备环氧氯丙烷的反应,考察了反应温度、原料配比、停留时间等单因素对环氧氯丙烷收率的影响。实验确定了较优的工艺参数组合:环化反应温度50℃,二氯丙醇与氢氧化钠的摩尔比1∶1.2,停留时间45 s,NaOH质量分数20%时ECH的收率达到95.2%。在微通道反应的时空转化率要比常规反应高出两个数量级。与传统的工艺方法相比,微通道反应中环氧氯丙烷的收率提高了10%,降低了过程的能耗,废水排放量减少了45%。     

以生物甘油为原料制备环氧氯丙烷的研究

以生物甘油为原料,经氯化反应和环化反应制备了环氧氯丙烷。首先以生物甘油为原料、以氯化氢气体为氯化剂、以己二酸为催化剂,采用无水Na2SO4除水4次,制得二氯丙醇（DCP）,氯化收率达90.09%;再以二氯丙醇和氢氧化钠反应制得环氧氯丙烷,通过单因素实验,得到环化反应的最佳工艺条件为：反应时间30min、氢氧化钠与二氯丙醇摩尔比1.15∶1、反应温度95℃,在此条件下的环化收率为88.2%。     

环氧氯丙烷合成工艺研究

采用单因素实验和正交试验相结合的方法,研究了由二氯丙醇和Ca(OH)2合成环氧氯丙烷的环化反应,得到了较佳工艺条件:n(1/2Ca(OH)2)/n(二氯丙醇)=1.2,50℃反应20 s,在此条件下产物的平均收率达93.1%.     

微反应器内叔丁醇氢溴化反应动力学研究

将叔丁醇氢溴化反应在微通道反应器内进行动力学研究。结果表明,温度与正、逆反应速率常数成正相关,与平衡常数成反相关;正、逆反应活化能分别为7 821.9和124 234.2 J/mol,反应级数均为一级,动力学方程为rC=2.399e-940.6/T(1-XA)-1.8×1017e-14 942.3/TX1A/2(6.75+XA)1/2。根据浓度和温度效应,分析得到了最优操作温度曲线方程,为今后研究工作中的设计和操作计算提供了理论依据与参考。     

江苏安邦电化2项发明专利获国家知识产权局授权

正2014年6月,江苏安邦电化有限公司氯丙烯氯醇化微反应系统及方法和微反应器中用二氯丙醇环化制备环氧氯丙烷的方法2项发明专利申请获得国家知识产权局授权。这2项专利是该公司与清华大学产学研合作的结晶。至此,     

微通道中由二氯丙醇连续合成环氧氯丙烷的工艺研究

环氧氯丙烷是一种用途广泛的化工原料,工业上由二氯丙醇在塔式反应器中经皂化环合反应生产。为了简化反应系统的连续控制、提高装备生产率,选择了一种具有脉冲混合结构的微通道反应器,设计了连续合成环氧氯丙烷的新工艺。研究了物料摩尔配比、反应温度、停留时间、碱液浓度等工艺参数的影响。结果表明,当n(NaOH):n(二氯丙醇)为1.1:1,反应温度为60℃,停留时间为10 s,NaOH原料浓度为20%(wt)时,二氯丙醇的转化率达到99.6%,环氧氯丙烷的收率达到98.5%。与传统塔式反应工艺相比,微通道反应工艺提高了环氧氯丙烷的收率,缩短了反应时间。微通道结构对反应也存在影响,脉冲混合式微通道连续反应工艺的原料消耗较低,装置效率较高,产品收率较高。     

甘油法合成环氧氯丙烷环化工艺条件的研究

针对甘油法合成环氧氯丙烷第二阶段-环化阶段的工作,以氢氧化钠和氢氧化钙分别作为碱源,通过平行实验考察了环化阶段的优化工艺条件。氢氧化钠为碱源,反应温度为55℃,反应时间为35 min,n(氢氧化钠)∶n(二氯丙醇)=1.10∶1.00时,环化收率为66.52%;氢氧化钙为碱源,反应温度为80℃,反应时间为10 min,n[1/2Ca(OH)2]∶n(二氯丙醇)=1.10∶1.00时,环化收率为69.52%。     

二氯丙醇制备环氧氯丙烷的管式反应-薄膜蒸发耦合工艺

环氧氯丙烷是一种重要的有机化工原料和生产环氧树脂的聚合单体,工业生产中由二氯丙醇经塔式皂化环合反应工艺制得。为快速高效分离环氧氯丙烷,降低能耗,减少废水排放,设计了管式反应器与薄膜蒸发耦合制备环氧氯丙烷的工艺路线,研究了反应物摩尔配比、NaOH溶液浓度、反应温度、管道反应停留时间、薄膜蒸发温度和薄膜蒸发压力对环氧氯丙烷收率的影响。结果表明,当物料摩尔配比为1.05:1、NaOH溶液浓度为20%(wt.)、反应温度为50℃、管式反应停留时间为15s、薄膜蒸发温度为50℃、薄膜蒸发压力为100mbar时,环氧氯丙烷的收率达到97.3%。薄膜蒸发与管式反应的工艺耦合,降低了原料消耗,缩短了反应时间,产物收率较高;与管式反应-精馏耦合工艺相比,操作弹性较大,产物收率较高,能耗较低,产生废水量较少。     

顺酐加氢制备丁二酸的动力学研究

在等温积分固定床反应器及自制催化剂上,对顺酐加氢生成丁二酸的反应动力学进行了研究,得到该反应的活化能Ea为63.13 kJ/mol,指前因子A为1.98×106L.mol-1.h-1,反应的动力学方程为:r=1.98×106×exp(-63130/RT)×CMA。     

硫酸氢钠催化合成乙酸乙酯动力学研究

在间歇反应釜中以硫酸氢钠为催化剂,乙醇和乙酸为原料催化合成乙酸乙酯。在消除内外扩散影响的前提下,以初始速率法回归动力学方程。在催化剂过200目分子筛,实验转速为200 r/min条件下,反应内外扩散可以消除。在实验范围内获得动力学方程参数为:活化能33609.35 J.mol-1,指前因子k0=24874.29 mol-1.L·min-1,反应动力学方程为:-rA=(0.0657x-0.00746)×2487.29×e-33609.35/RT×(CACB-CECW/3.51)。     

二氯丙醇粗产物皂化制备环氧氯丙烷研究

制备环氧氯丙烷的方式有很多种,从氯化甘油中制备出的二氯丙醇和氢氧化钠为原料,通过这两种原料的相互反应来制备出环氧氯丙烷。但并不是在任何情况下,二氯丙醇与氢氧化钠的皂化反应都能够制备出收率很高的环氧氯丙烷。环氧氯丙烷的收率,与二氯丙醇和氢氧化钠的反应时间/反应温度,甚至与这两者在发生反应时的配比量都有很大的关系。     

二氯丙醇制备环氧氯丙烷的管式反应薄膜蒸发耦合工艺

环氧氯丙烷是一种重要的有机化工原料和生产环氧树脂的聚合单体,工业生产中由二氯丙醇经塔式皂化环合反应工艺制得。为快速高效分离环氧氯丙烷,降低能耗,减少废水排放,设计了管式反应器与薄膜蒸发耦合制备环氧氯丙烷的工艺路线,研究了反应物摩尔比、NaOH溶液的质量分数、反应温度、管道反应停留时间、薄膜蒸发温度和薄膜蒸发压力对环氧氯丙烷收率的影响。结果表明,当物料摩尔比n(NaOH)∶n(DCP)=1.05∶1、NaOH溶液的质量分数为20%、反应温度为50℃、管式反应停留时间为15 s、薄膜蒸发温度为50℃、薄膜蒸发压力为9.5 kPa时,环氧氯丙烷的收率达97.3%。薄膜蒸发与管式反应的工艺耦合,降低了原料消耗,缩短了反应时间,产物收率较高;与管式反应-精馏耦合工艺相比,操作弹性较大,产物收率较高,能耗较低,产生废水量较少。     

二氯丙醇粗产物皂化制备环氧氯丙烷研究

本研究采用氯化甘油制备的二氯丙醇粗产物为原料,直接进行皂化反应制备环氧氯丙烷。研究了反应温度、反应时间、NaOH用量等对二氯丙醇与NaOH皂化反应的转化率与环氧氯丙烷的选择性的影响。实验结果表明,在NaOH过量理论量的30%～45%,反应温度30～60℃,反应时间30～60 min,二氯丙醇转化率高于96%,环氧氯丙烷选择性高于97%。二氯丙醇粗产物可直接皂化制备环氧氯丙烷,避免了传统方法中精馏精制二氯丙醇过程能耗。     

生物质甘油制备环氧氯丙烷的研究

研究了以生物质甘油为原料通过氯代与环化2步制备环氧氯丙烷。考察了磺酸树脂、硫酸、磷酸、乙酸和己二酸等为催化剂时,时间、温度和催化剂用量对中间产物二氯丙醇的收率以及反应速率的影响,并对其催化机理进行了探讨。结果表明：以己二酸和乙腈组合为催化剂的催化效果最好。在环化反应生成环氧氯丙烷中,考察了水、甲苯、正丁醚、正辛醇和二氯...     

环氧氯丙烷装置环化系统节能减污新技术

介绍了中国石化齐鲁股份有限公司氯碱厂对环氧氯丙烷装置环化反应系统进行改进的情况:二氯丙醇水溶液和石灰乳在特制的静态混合器中进行预反应;环化塔由正压操作改为负压操作,并改变了塔体和塔内件的构造,增加了塔底废水换热器。改进后,减少了环化反应中的副反应,提高了环氧氯丙烷收率和生产负荷,环化塔塔底废水的热量得到了充分回收,降低了废水的COD值,经济、环保效益显著。     

二氯丙醇皂化合成环氧氯丙烷工艺的研究

研究以二氯丙醇（DCH）和氢氧化钠为原料制备环氧氯丙烷的反应精馏过程,考察反应温度、空时、原料配比和蒸汽量等因素对环氧氯丙烷收率的影响,结果表明：在管式反应器温度为50℃,空时为5s,n（NaOH）：n（DCH）=1．06：1,n（水蒸气）：H（DCH）=（3．8～4．2）：1,反应精馏塔塔釜温度为（101±1）℃,塔顶温度为（89．5±0．5）℃的条件下,环氧氯丙烷收率在95％以上,反应精馏塔釜液甘油质量分数小于0．8％。     

气相色谱同时测定环氧氯丙烷及其中间体

采用HP-INNOWax(30m×0.32mm,0.5μm)毛细管柱,建立气相色谱-氢火焰离子化检测器(GC-FID)外标法,同时测定由生物柴油副产物甘油制备环氧氯丙烷反应体系中环氧氯丙烷、1,3-二氯丙醇和2,3-二氯丙醇的含量。通过对环氧氯丙烷、1,3-二氯丙醇和2,3-二氯丙醇的线性关系、精密度和回收率试验,获得了满意的结果。线性相关系数分别为环氧氯丙烷0.9999、1,3-二氯丙醇0.9999、2,3-二氯丙醇0.9999;平均回收率:环氧氯丙烷99.86%、1,3-二氯丙醇98.24%、2,3-二氯丙醇102.26%。方法简便、快速、准确率高、重现性好。     

环化反应工艺优化探析

针对二氯丙醇环化反应制取环氧氯丙烷过程中蒸汽消耗量大、废水中COD含量高的问题,将环化塔由正压操作改成负压操作,回收废水中的部分热量,提高了环化收率,减少了蒸汽消耗,降低了废水中的COD含量,达到了节能、环保的目的。