甘油制备二氯丙醇工艺研究

论文摘要

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。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 二氯丙醇的简介
• 1.2 二氯丙醇的生产方法
• 1.2.1 氯丙烯法
• 1.2.2 烯丙醇法
• 1.2.3 以钛系催化剂为基础的二氯丙醇的合成
• 1.2.4 甘油法生产二氯丙醇
• 1.2.5 电解法生产二氯丙醇
• 1.2.6 氯化甘油酯水解制备二氯丙醇
• 1.2.7 不同生产工艺比较
• 1.3 二氯丙醇的用途
• 1.3.1 用于制备环氧氯丙烷
• 1.3.2 环氧树脂
• 1.3.3 抗病毒药物“更昔洛韦”
• 1.3.4 二氯丙醇在精细化工中的应用
• 1.4 立题依据及意义
• 1.5 主要研究内容
• 第二章 二氯丙醇的制备工艺研究
• 2.1 引言
• 2.2 试剂与仪器
• 2.3 实验方法
• 2.4 结果与讨论
• 2.5 本章小结
• 第三章 氯化反应动力学研究
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 药品及仪器
• 3.2.2 实验方法
• 3.2.3 分析方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 3-氯-1,2-丙二醇的动力学参数的测定
• 3.3.2 3-氯-1,2-丙二醇的活化能的确定
• 3.3.3 1,3-二氯-2-丙醇的反应动力学研究
• 3.3.4 1,3 二氯2-丙醇的活化能的确定
• 3.4 本章小结
• 第四章 工艺参数的模拟
• 4.1 前言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 药品及仪器
• 4.2.2 实验方法
• 4.2.3 分析方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 实验室模拟精馏结果
• 4.3.2 aspen 模拟精馏工段
• 4.3.3 闪蒸实验室模拟结果
• 4.3.4 aspen 模拟闪蒸工段
• 4.4 结论
• 第五章 结论与展望
• 5.1 二氯丙醇合成工艺研究结果
• 5.2 氯化反应动力学的研究结果
• 5.3 部分工艺参数模拟计算结果
• 5.4 问题与展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在攻读硕士学位期间发表的论文
• 附表