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1-氯丙烷是一种重要的化工原料,主要用于医药,染料等精细化工品的生产。传统的生产方法为浓盐酸在氯化锌的催化下与正丙醇发生氯代反应合成。此工艺有诸多缺点:(1)浓盐酸作为反应物,其含水量大,影响反应平衡,造成1-氯丙烷收率不高。(2)浓盐酸的运输,存储不便,对生产设备要求较高等。本文基于传统工艺的诸多缺点,从催化剂,氯源方面入手,采用气相,液相两种反应方法对1-氯丙烷的合成工艺进行探索研究。(1)催化剂方面,由于离子液体结构具有可设计性,可以通过加入特定的基团,使之具有特定的催化性能。本试验制备了[BMIM]Cl、[HPy]Cl、[HMIM]Cl三种离子液体作为催化剂,并对其结构,纯度进行检测。这三种离子液体合成方法简单,成本低廉,易于工业化应用;另外,这些离子液体对甲烷氯代物(如四氯化碳和氯仿)的水解以及醇类与氯化氢反应合成氯代烷烃均具有独特的催化作用;同时可以作为氯化氢等气体的良好溶剂。(2)研究了不同反应器型式中盐酸与丙醇的催化反应。首先,通过冷凝回流方法对[BMIM]Cl与ZnCl2的催化性能进行了研究。试验表明,[BMIM]Cl的催化活性比ZnCl2高,提高温度对反应有促进作用,但受混合物沸点的限制只能有限提高反应温度,而且存在较高温度下反应物的挥发散失。其次,采用密闭反应器,将溶有氯化氢的离子液体与正丙醇进行反应,此方法能够有效地提高反应的效果,所采用的氯化氢-离子液体溶液既作为催化剂,又作为吸水剂,促进反应的进行。80℃下1-氯丙烷的收率达到25%,而相同条件下的冷凝回流反应仅仅达到16%。(3)氯源方面,本试验采用三氯甲烷作为正丙醇氯代反应中氯化氢的来源,避免了氯化氢运输过程中的不便,并将反应结果与氯化氢进行比较。以固定床反应器催化合成1-氯丙烷,探究了三氯甲烷-正丙醇反应的最优工艺条件。试验表明,在220℃下正丙醇:三氯甲烷摩尔比为1:0.43,反应停留时间为2.5min,以10%的盐酸吡啶作为催化剂,1-氯丙烷收率,正丙醇转化率分别达到97%,99%。