甘油制备二氯丙醇工艺研究

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随着生物柴油产业的兴起,廉价甘油供应的增加,必将带动新的以甘油为原料的产业迅猛发展,大力发展甘油下游产品,由甘油来生产二氯丙醇进而制备环氧氯丙烷将是一个重要的发展方向。本文的研究内容主要如下:1、通过单因素实验以及正交试验确定了甘油氯化为二氯丙醇的主要工艺条件:甘油氯化反应的最佳条件:反应温度为105℃、催化剂为无水乙酸、催化剂在甘油中的浓度为8 %(w/w)、反应时间为4h。在此条件下,二氯丙醇的最高收率可以达到85 %。在强化搅拌的情况下,各个条件不变,甘油氯化速率大大提高,选用均质机后反应时间最少可在1h使甘油含量低于5%。2、建立了气相色谱测定甘油氯化物的定量分析方法:以丁酸作为内标物,用乙醇定容,进行色谱分析。以标准物的质量浓度ρ(mg·mL-1)为横坐标,对应标准物和内标物的峰面积比A为纵坐标作线性分析,可得1,3-二氯-2-丙醇的回归方程为A= 0.2168ρ- 0.1369。据此可以计算反应生成的1,3-二氯-2-丙醇的收率。3、对甘油氯化为二氯丙醇的影响因素进行排列顺序:反应温度(℃)大于反应时间大于催化剂用量。4、甘油氯化反应动力学研究在均相反应器中对甘油氯化反应进行动力学参数测定,在均质搅拌下,可大大消除HCl在液体扩散的影响。求得了不同温度下甘油氯化为3-氯-1,2-丙二醇的动力学参数方程以及3-氯-1,2-丙二醇继续氯化为1,3-二氯-2-丙醇的动力学参数方程。求得了3-氯-1,2-丙二醇、1,3-二氯-2-丙醇的活化能分别为169.106kJ/mol及92.689kJ/mol。5、实验室中模拟部分反应工段,并用ASPEN PLUS设计。
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