CN109134197B - 一种利用烷烃类共沸剂从二氯丙醇盐酸溶液中分离二氯丙醇的方法 - Google Patents

一种利用烷烃类共沸剂从二氯丙醇盐酸溶液中分离二氯丙醇的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用烷烃类共沸剂从二氯丙醇盐酸溶液中分离二氯丙醇的方法，具体操作步骤如下：向二氯丙醇盐酸水溶液中加入与水共沸的烷烃类共沸剂，加热使体系达到共沸，经精馏冷却过程，实现精馏组分中盐酸溶液和烷烃类共沸剂的分离，未精馏出的组分经常压蒸馏得到高纯度二氯丙醇，烷烃类共沸剂回收循环使用。该方法操作简单，避免了多次萃取的繁杂操作，分离效率高，成本较低；所有物料均可回收利用，原料利用率高，降低了环境污染。

Description

一种利用烷烃类共沸剂从二氯丙醇盐酸溶液中分离二氯丙醇 的方法
技术领域
本发明属于精细化工品领域，具体涉及一种利用烷烃类共沸剂从二氯丙醇盐酸溶液中分离二氯丙醇的方法。
背景技术
环氧氯丙烷即3-氯-1，2-环氧丙烷，是一种重要的有机化工原料和合成中间体，可用作纤维素酯、树脂和纤维素醚的溶剂，也是生产表面活性剂、医药、农药、涂料、胶黏剂、离子交换树脂、增塑剂、甘油衍生物及缩水甘油衍生物的原料，被广泛应用于化工、轻工、医药、电子等行业。
目前环氧氯丙烷生产方法主要有 3 种：以丙烯为原料的丙烯高温氯化法、醋酸丙烯酯法和以甘油为原料的甘油氯化法。三种方法的中间产物都会形成二氯丙醇-水-氯化氢的共沸物。使用二氯丙醇氯化氢混合水溶液与氢氧化钙，氢氧化钠发生皂化反应制备环氧氯丙烷过程时，共沸物中的氯化氢会与碱液发生中和反应，导致皂化过程耗碱量偏高，生成大量的氯化盐，同时污水污染严重。如果可以分离出二氯丙醇-水-氯化氢共沸物中的二氯丙醇，将有效解决上述的问题。目前分离二氯丙醇-水-氯化氢共沸物的方法主要是使用烷烃类有机溶剂进行萃取分离。江苏扬农化工集团有限公司在CN200610161842.0中公开了一种从二氯丙醇盐酸溶液中萃取分离二氯丙醇的方法，使用卤代烃类、芳香醚类、磷酸酯类烷烃类有机溶剂作为萃取剂分离提纯二氯丙醇。上海氯碱化工股份有限公司CN200910046282.8中公开了二氯丙醇盐酸水溶液制备环氧氯丙烷的方法，采用醇类、芳烃类或醚类等烷烃类有机溶剂，萃取提纯二氯丙醇。使用烷烃类有机溶剂萃取分离一般需要多级萃取，需要增加多级萃取设备，操作工序相对繁琐，造成了资源浪费和环境污染，大大增加了生产成本。
我公司专利CN 107935818 A中公开了一种从二氯丙醇-水-氯化氢共沸物中分离二氯丙醇的方法，利用氨水调节pH值，静置分层，下层有机相经减压蒸馏得到二氯丙醇纯品；上层水相降温结晶得到氯化铵晶体及其母液，二者均可作为有机磷产品原料使用，但是该方法在中和处理过程中，需要不断地加入大量氨水，重复操作，工艺整体成本较高。
发明内容
为解决现有技术存在中操作工序相对繁琐、资源浪费以及环境污染的问题，本发明提供了一种利用烷烃类共沸剂从二氯丙醇盐酸溶液中分离二氯丙醇的方法。
一种利用烷烃类共沸剂从二氯丙醇盐酸溶液中分离二氯丙醇的方法，采用如下操作步骤：
（1）将二氯丙醇盐酸溶液和与水共沸的烷烃类共沸剂置于反应釜中，反应釜依次连接精馏装置、冷凝装和分水装置；
（2）加热反应釜使反应釜内的溶液共沸精馏，精馏组分通过冷凝装置转移到分水装置中，静置分层，盐酸溶液和烷烃类共沸剂分离；
（3）反应釜中未精馏出的组分经常压蒸馏得二氯丙醇。
优选地，步骤（1）中所述的与水共沸的烷烃类有机溶剂可以为环己烷、正己烷和正庚烷中的任意一种。
优选地，步骤（1）中所述的二氯丙醇盐酸溶液是甘油氯化法制备环氧氯丙烷过程中生成的，二氯丙醇与盐酸溶液的质量比为25 ~ 35:62~ 78。
优选地，步骤（1）中所述的与水共沸的烷烃类共沸剂与二氯丙醇盐酸溶液的质量比为0.5 ~ 4:1。
优选地，步骤（1）中所述的与水共沸的烷烃类共沸剂与二氯丙醇盐酸溶液的质量比为1~ 4:1。
优选地，步骤（1）所述的精馏装置的填充料为拉西环、螺旋环、瓷环、鞍形意料、焦快、石英、玻璃弹簧和绝缘磁珠中的一种以上，填料堆积方式为散堆。
优选地，步骤（2）所述的共沸精馏温度为62~70℃，共沸精馏时间为4~12h。
优选地，步骤（3）所述的常压蒸馏温度为70~100℃。
本发明中二氯丙醇盐酸溶液是一种含有二氯丙醇、氯化氢和水的三元混合体系，且二氯丙醇含量较高，通过萃取、蒸馏等直接方法分离提取高纯度二氯丙醇难度大、回收率低、成本高，选择环己烷、正己烷、正庚烷等可与水作用产生共沸且在水中溶解度很小的低沸点烷烃类带水剂，加入到二氯丙醇盐酸溶液中形成烷烃类-盐酸新的共沸体系，通过共沸精馏、冷凝、分水装置将盐酸分离出来而不引入其他有机杂质，分离出的有机溶剂可以循环用作体系带水剂。
有益效果：
（1）选取与水共沸的低沸点烷烃类有机溶剂与二氯丙醇盐酸溶液组成新的共沸体系，分离出的二氯丙醇纯度高，回收率高，且分离出的盐酸溶液有机溶剂残留量小，不影响产品使用和安全性能，有效避免了传统方法存在的有机溶剂多次萃取消耗量大、有机溶剂残留量高以及能耗大的问题。
（2）该方法操作简单，烷烃类有机溶剂可回收循环利用，成本较低、无环境污染。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
本发明实施例中，二氯丙醇盐酸溶液为甘油氯化法生产环氧氯丙烷过程中产生的，二氯丙醇和盐酸溶液的质量分数别为：二氯丙醇35%，盐酸溶液65%。
实施例1
（1）将200 g环己烷和200 g二氯丙醇盐酸溶液加入三口烧瓶中，三口烧瓶上部依次连接精馏柱、冷凝器、分水器及尾气吸收装置，精馏柱的填料为玻璃弹簧，填料堆积方式为散堆；通过油浴对三口烧瓶进行加热使共沸体系回流，温度约为70 ℃，体系共沸精馏时间为7 h，精馏组分经分水器分离得质量分数为23%的盐酸溶液125 g，回收率96.15%，有机溶剂残留10 ppm；
（2）二氯丙醇和环己烷混合物经常压82 ± 1℃蒸馏分离得二氯丙醇67.48 g，回收率96.4%，纯度为99.2%；
（3）合并步骤（1）和（2）分离回收的环己烷共198 g，回收率99%，回收的环己烷可循环使用。
实施例2
（1）将200 g正己烷和200 g二氯丙醇盐酸溶液置于三口烧瓶中，三口烧瓶上部依次连接精馏柱、冷凝器、分水器及尾气吸收装置，精馏柱的填料为拉西环、螺旋环；通过油浴对三口烧瓶进行加热使共沸体系回流，温度约为62 ℃，体系共沸精馏时间为8 h，精馏组分经分水器分离得质量分数为24%的盐酸溶液122 g，回收率93.85%，有机溶剂残留25 ppm；
（2）二氯丙醇和正己烷混合物经常压70 ± 1℃蒸馏分离得二氯丙醇67.27 g，回收率96.1%，纯度为99.1%；
（3）合并步骤（1）和（2）分离回收正己烷共196 g，回收率98 %，回收的正己烷可循环使用。
实施例3
（1）将400 g环己烷和200 g二氯丙醇盐酸溶液加入三口烧瓶中，将三口烧瓶置于油浴锅中，三口烧瓶上部依次连接精馏柱、冷凝器、分水器及尾气吸收装置，精馏柱的填料为鞍形意料，填料堆积方式为散堆；通过油浴对三口烧瓶进行加热使共沸体系回流，温度约为70 ℃，体系共沸精馏时间为5 h，精馏组分经分水器分离得质量分数为24.1%的盐酸溶液120 g，回收率92.3%，有机溶剂残留20 ppm；
（2）二氯丙醇和环己烷混合物经常压82 ± 1℃蒸馏分离得二氯丙醇67.9 g，回收率97.0%，纯度为99.3%；
（3）合并步骤（1）和（2）分离回收环己烷共392 g，回收率98%，回收的环己烷可循环使用。
实施例4
（1）将800 g正庚烷和200 g二氯丙醇盐酸溶液加入三口烧瓶中，三口烧瓶上部依次连接精馏柱、冷凝器、分水器及尾气吸收装置，精馏柱的填料为绝缘磁珠，填料堆积方式为散堆；通过油浴对三口烧瓶进行加热使共沸体系回流，温度约为62 ℃，体系共沸精馏时间为8 h，精馏组分经分水器分离得质量分数为24.2%的盐酸溶液116g，回收率89.23%，有机溶剂残留40 ppm；
（2）二氯丙醇和正庚烷混合物经常压99 ± 1℃蒸馏分离得二氯丙醇68.25g，回收率97.5%，纯度为99.5%；
（3）合并步骤（1）和（2）分离回收的正庚烷共776 g，回收率97%，回收的正己烷可循环使用。
实施例5
（1）将100 g环己烷和200 g二氯丙醇盐酸溶液加入三口烧瓶中，三口烧瓶上部依次连接精馏柱、冷凝器、分水器及尾气吸收装置，精馏柱的填料为玻璃弹簧，填料堆积方式为散堆；通过油浴对三口烧瓶进行加热使共沸体系回流，温度约为70 ℃，体系共沸精馏时间为12 h，精馏组分经分水器分离得质量分数为23.26%的盐酸溶液122 g，回收率93.85%，有机溶剂残留10 ppm；
（2）二氯丙醇和环己烷混合物经常压82 ± 1℃蒸馏分离得二氯丙醇57.89 g，回收率82.7%，纯度为89.7%；
（3）合并步骤（1）和（2）分离回收的环己烷共96 g，回收率96%，回收的环己烷可循环使用。
采用气相色谱（GC）法对上述实施例中的各组分进行分析，测试条件为：OV-17 30m× 0.32mm × 0.25μm 毛细管色谱柱；柱箱温度：90 ℃，保持2 min，升温速率25 ℃/min，终温 220 ℃，保持5 min；气化温度：250 ℃；检测器温度：250 ℃；载气：1.0 ml/min；分流：60:1；氢气：30 ml/min；空气：400 ml/min，进样量 1 μL。

Claims (4)

1.一种利用烷烃类共沸剂从二氯丙醇盐酸溶液中分离二氯丙醇的方法，其特征在于，采用如下步骤：
（1）将二氯丙醇盐酸溶液和与水共沸的烷烃类共沸剂置于反应釜中，反应釜依次连接精馏装置、冷凝装置和分水装置，所述的与水共沸的烷烃类有机溶剂为环己烷、正己烷和正庚烷中的一种；
（2）加热反应釜使反应釜内的溶液共沸精馏，精馏组分通过冷凝装置转移到分水装置中，静置分层，盐酸溶液和烷烃类共沸剂分离；
（3）反应釜中未精馏出的组分经常压蒸馏得到二氯丙醇；
步骤（1）中所述的与水共沸的烷烃类共沸剂与二氯丙醇盐酸溶液的质量比为1~4:1
所述的二氯丙醇盐酸溶液是甘油氯化法制备环氧氯丙烷过程中生成的，二氯丙醇和盐酸溶液的质量分数别为：二氯丙醇35%，盐酸溶液65%。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中所述的精馏装置中的填充料为拉西环、螺旋环、瓷环、鞍形意料、焦快、石英、玻璃弹簧和绝缘磁珠中的一种以上；所述的填充料堆积方式为散堆。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中所述的共沸精馏温度为62~70℃，共沸精馏时间为4~12 h。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中所述的常压蒸馏温度为70~100℃。
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