CN109232186A - 一种3-氯-1,2-丙二醇的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种3‑氯‑1，2‑丙二醇的制备方法，将定量的烯丙醇和次氯酸，与氮气混合，经过填充有催化剂的微通道反应器，于50～250℃下循环反应10～300秒，得粗品，粗品经纯化后得3‑氯‑1，2‑丙二醇产品，所述催化剂为活性炭或硅藻土或两者的混合物与酸性大孔树脂混合所得。本发明的催化剂便宜易得，可以连续使用，安全，成本低，制得的产品纯度高。本发明还是一项节能环保、可持续发展的绿色清洁生产技术。
Description
技术领域
本发明涉及一种化合物，具体为3-氯-1，2-丙二醇的制备方法。
背景技术
3-氯-1, 2-丙二醇为无色至微黄色透明粘性液体，溶于水和甲醇等。在化工生产领域中主要用作乙酰纤维等的溶剂，也用作增塑剂，表面活性剂，染料中间体。在医药工业中用于生产除痰去咳药愈创木酚甘油醚，平喘药物氨茶碱、丙羟茶碱、碘海醇等。用途非常广泛，市场需求量很大。虽然，该产品国内早有生产，但产率低，纯度差，质量难以满足市场需求。而国际知名的壳牌化学公司生产的3-氯-1,2-丙二醇纯度高，质量好，国内使用的产品基本依靠进口。因此，开发高纯度和质量好的3-氯-1,2-丙二醇产品不仅解决国产需求，打破国际市场垄断，而且可以扩大国际市场竞争力，打造出具有自主知识产权的品牌产品。
目前制备3-氯-1,2-丙二醇的方法主要是以甘油或环氧氯丙烷为原料，经氯化、环化、水解或氯丙烯加成制得。但是，在这些反应过程中，我们发现粗产品中色谱主峰前后的杂质采用精馏很难除去。通过调节pH值，采用高真空精馏，控制出料釜温和出料时间，虽然能够有效地除去该系列杂质。但是，由于苛刻的分离手段降低了产品收率，提高了生产成本，削弱了市场竞争优势。
近年来，微通道反应器在化工生产中具有较明显的优势，可以强化混合和精确控温，缩短工艺筛选和工艺放大周期，设备结构简单，操作条件简单易操作，生产过程安全可靠，反应体系的传质和传热过程可以获得极大改进，使化学反应过程获得更高的转化率和收率，后处理过程无污染，可以有效提高产品的质量，是一种绿色合成工艺。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种3-氯-1，2-丙二醇的新制备方法，该方法安全、成本低，所得产品纯度高。
为解决上述技术问题，本发明公开了一种3-氯-1，2-丙二醇的制备方法，将定量的烯丙醇和次氯酸，与氮气混合，经过填充有催化剂的微通道反应器，于50～250℃下循环反应10～300秒，得粗品，粗品经纯化后得3-氯-1，2-丙二醇产品。
所述催化剂为活性炭或硅藻土或两者的混合物与酸性大孔树脂混合所得。
进一步地，所述烯丙醇与次氯酸的摩尔用量比为1 ：1～5。
进一步地，所述氮气质量用量为反应体系烯丙醇和次氯酸总质量用量的10%～80%。
进一步地，所述微通道反应器为内径1.0毫米的不锈钢毛细管微通道反应器。
进一步地，所述酸性大孔树脂为酸性大孔树脂D001，所述活性炭或硅藻土或两者以任意比混合后，与酸性大孔树脂D001以质量比为1 ：1～5比例混合组成。
进一步地，所述烯丙醇和次氯酸，与氮气混合后以质量流量20kg/h和压力在1kg/cm2绝对压力下经过装有催化剂的微通道反应器。
进一步地，反应结束后的纯化是将所得粗品通入甲醇中吸收后，再经过精馏即得3-氯-1，2-丙二醇产品。
本发明的制备方法是一条新的反应工艺路线，它与现有技术相比，至少具有以下优点：
1）本发明的催化剂便宜易得，可以连续使用，安全，成本低，制得的产品纯度高。
2）采用了微通道反应器，反应时间短，效率高。
3）本发明的反应原料可直接采用化工企业副产物，因此可以变废为宝，综合利用，是一项节能环保、可持续发展的绿色清洁生产技术。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
实施例1
在填充有催化剂活性炭1克，硅藻土1克，D001酸性大孔树脂5克的内径1.0毫米的不锈钢毛细管微通道反应器中，将生产过程中产生的烯丙醇58克（1摩尔），次氯酸53克（1摩尔），与氮气12克混合，以质量流量20kg/h和压力在1kg/cm2绝对压力下，反应温度250℃，反应300秒，得粗品，粗品再通入甲醇中吸收后，再经过精馏纯化制得纯度达 99.9%的产品108克，收率98%。
实施例2
在填充有催化剂活性炭2克，D001酸性大孔树脂5克的内径1.0毫米的不锈钢毛细管微通道反应器中，将生产过程中产生的烯丙醇58克（1摩尔），次氯酸265克（5摩尔），与氮气258克混合，以质量流量20kg/h和压力在1kg/cm2绝对压力下，反应温度50℃，反应10秒，得粗品，粗品再通入甲醇中吸收后，再经过精馏纯化制得纯度达 99.9%的产品108克，收率98%。
实施例3
在填充有催化剂硅藻土2克，D001酸性大孔树脂5克的内径1.0毫米的不锈钢毛细管微通道反应器中，将生产过程中产生的烯丙醇58克（1摩尔），次氯酸106克（2摩尔），与氮气98克混合，以质量流量20kg/h和压力在1kg/cm2绝对压力下，反应温度100℃，反应100秒，得粗品，粗品再通入甲醇中吸收后，再经过精馏纯化制得纯度达 99.9%的产品108克，收率98%。
实施例4
在填充有催化剂活性炭5克，D001酸性大孔树脂25克的内径1.0毫米的不锈钢毛细管微通道反应器中，将生产过程中产生的烯丙醇58克（1摩尔），次氯酸159克（3摩尔），与氮气130克混合，以质量流量20kg/h和压力在1kg/cm2绝对压力下，反应温度50℃，反应50秒，得粗品，粗品再通入甲醇中吸收后，再经过精馏纯化制得纯度达 99.9%的产品108克，收率98%。
实施例5
在填充有催化剂活性炭5克，D001酸性大孔树脂10克的内径1.0毫米的不锈钢毛细管微通道反应器中，将生产过程中产生的烯丙醇58克（1摩尔），次氯酸106克（2摩尔），与氮气100克混合，以质量流量20kg/h和压力在1kg/cm2绝对压力下，反应温度50℃，反应50秒，得粗品，粗品再通入甲醇中吸收后，再经过精馏纯化制得纯度达 99.9%的产品108克，收率98%。
Claims (7)
1.一种3-氯-1，2-丙二醇的制备方法，其特征在于：将定量的烯丙醇和次氯酸，与氮气混合，经过填充有催化剂的微通道反应器，于50～250℃下循环反应10～300秒，得粗品，粗品经纯化后得3-氯-1，2-丙二醇产品，
所述催化剂为活性炭或硅藻土或两者的混合物与酸性大孔树脂混合所得。
2.根据权利要求1所述3-氯-1，2-丙二醇的制备方法，其特征在于：所述烯丙醇与次氯酸的摩尔用量比为1 ：1～5。
3.根据权利要求1所述3-氯-1，2-丙二醇的制备方法，其特征在于：所述氮气质量用量为反应体系中烯丙醇和次氯酸的总质量用量的10%～80%。
4.根据权利要求1所述3-氯-1，2-丙二醇的制备方法，其特征在于：所述微通道反应器为内径1.0毫米的不锈钢毛细管微通道反应器。
5.根据权利要求1所述3-氯-1，2-丙二醇的制备方法，其特征在于：所述酸性大孔树脂为酸性大孔树脂D001，所述活性炭或硅藻土或两者以任意比混合后，与酸性大孔树脂D001以质量比为1 ：1～5比例混合组成。
6.根据权利要求1所述3-氯-1，2-丙二醇的制备方法，其特征在于：所述烯丙醇和次氯酸，与氮气混合后以质量流量20kg/h和压力在1kg/cm2绝对压力下经过装有催化剂的微通道反应器。
7.根据权利要求1所述3-氯-1，2-丙二醇的制备方法，其特征在于：反应结束后的纯化是将所得粗品通入甲醇中吸收后，再经过精馏即得3-氯-1，2-丙二醇产品。
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