Непрерывный способ получения дихлоргидрина глицерина

 

Изобретение относится к непрерывному способу получения дихлоргидрина глицерина, который находит применение в органическом синтезе, в том числе в синтезе эпихлоргидрина. Способ включает взаимодействие паров хлористого аллила в смеси с инертным газом, хлора и воды при 50-60^oС. При этом обычно часть реакционного раствора непрерывно выводят и из него отгоняют азеотропную смесь дихлоргидрина глицерина с водой. Способ позволяет получить безводный дихлоргидрин глицерина по простой технологии при достаточно высокой селективности процесса и значительно снизить количество сточных вод. 1 ил.

Изобретение относится к непрерывным способам получения хлорсодержащих спиртов, а именно концентрированных дихлоргидринов глицерина, которые находят широкое применение в органическом синтезе, в том числе в синтезе эпихлоргидрина.

Известен способ получения 4-6%-ных водных растворов дихлоргидрина глицерина [Промышленные хлорорганические продукты. Справочник /Под ред. Л.А. Ошина. М.: Химия, 1978, с.266], где хлористый аллил (пары или жидкость) взаимодействует с водным раствором хлорноватистой кислоты, полученной гидролизом хлора в присутствии щелочей или содей щелочных металлов, нейтрализующих образующийся параллельно хлористый водород. При этом образуются оба изомера дихлоргидрина глицерина (1,3- и 2,3-изомеры) в соотношении ~1:2.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ получения раствора дихлоргидрина глицерина совместно с получением хлорноватистой кислоты [там же, с.268], в котором хлористый аллил испаряют и нагревают до 50-60^oС и в объемном соотношении с азотом, равном 1:1, подают в реактор, где он взаимодействует о хлором и водой. Образующийся в реакторе раствор дихлоргидрина глицерина нейтрализуют известняком. Получают 4-6%-ный водный раствор дихлоргидрина глицерина.

Этот способ широко используется в промышленном синтезе эпихлоргидрина, но из-за низкой концентрации получаемых растворов дихлоргидрина глицерина имеет весьма существенный недостаток: большое количество сточных вод, 50-100 т на 1 т синтезируемого эпихлоргидрина, загрязненных минеральными, органическими, хлорорганическими веществами, очистка от которых является весьма сложной и дорогостоящей.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа получения безводного дихлоргидрина глицерина по простой технологии при достаточно высокой селективности процесса и значительном снижении количества сточных вод.

Задача решается тем, что предлагаемый непрерывный способ получения дихлоргидрина глицерина включает взаимодействие паров хлористого аллила в смеси с инертным газом, хлора и воды при 50-60^oС, при этом часть реакционного раствора непрерывно выводят и из него отгонят азеотропную смесь дихлоргидрина глицерина о водой. Предлагаемый способ позволяет получить безводный дихлоргидрин глицерина (ДХГ).

Сущность предлагаемого способа представлена на прилагаемой схеме (см. чертеж).

На схеме приведены следующие обозначения.

Аппараты: Р-1 - реактор, К-1 - колонна азеотропной разгонки, К-2 - конденсатор-фазоразделитель, К-3 - колонна вакуумной разгонки. Материальные потоки: 1 - пары хлористого аллила в смеси с инертным газом, 2 - хлор, 3 - вода, 4 - водный раствор ДХГ + HCl, 5 - пары воды + ДХГ, 6 - вода + ДХГ, 7 - концентрированный ДХГ, 8 - ~20%-ная соляная кислота, 9 - органическая фаза, 10 - товарный трихлорпропан /ТХП/, 11 - безводный ДХГ, 12 - отходы на сжигание, в основном - тетрахлорэфиры /ТХЭ/.

В реактор P-1 поступают хлор и вода, образующие раствор хлорноватистой и соляной кислот. Температура в реакторе около 50^oС. Туда же поступают пары хлористого аллила в смеси с инертным газом, от взаимодействия которых с хлорноватистой кислотой образуется дихлоргидрин глицерина. При достижении концентрации ДХГ выше 11-12% он, вместе с побочными ТХП и ТХЭ, опускается на дно в виде органической фазы. Для обеспечения оптимального выхода ДХГ и поддержания для того стабильной концентрации HCl, часть реакционного водного раствора непрерывно выводится из реактора и поступает в колонну K-1. Здесь азеотропная смесь воды и ДХГ отгоняется при температуре около 99,5^oС, конденсируется, разделяется отстаиванием в К-2, и водный раствор ДХГ возвращается в зону реакции, а концентрированный ДХГ смешивается с органической фазой.

Смешанная органическая фаза из реактора подается в колонну вакуумной разгонки, где выделяется очищенный безводный ДХГ, отделяется товарный ТХП, а кубовый остаток, содержащий в основном ТХЭ, подается на сжигание.

Сущность изобретения поясняется примером.

Пример. При непрерывном установившемся режиме за 12 ч пропущено через реактор 400 г хлора, 431 г хлористого аллила и 930 г воды. Получено 743 г органической фазы, содержащей 88,0% ДХГ, 4,6% ТХП, 3,8% ТХЭ, 0,9% непрореагировавшего хлористого аллила и 2,7% воды и других примесей. Получено также 1008 г соляной кислоты концентрацией HCl 19,8%. Выход ДХГ на пропущенный ХА составил 89,9%.

Эта стадия отличается от прототипа тем, что для поддержания стабильной концентрации хлор-иона в реакционной зоне часть реакционного раствора непрерывно выводят и из него отгоняют азеотропную смесь ДХГ с водой при 99,5^oС, оставляя в кубовой части колонны соляную кислоту концентрацией около 20%, свободную от хлорорганических примесей. Этим приемом избыток образующегося хлор-иона непрерывно выводится из зоны реакции. Таким образом, предложенный способ позволяет получить безводный дихлоргидрин глицерина.

Формула изобретения

Непрерывный способ получения дихлоргидрина глицерина взаимодействием паров хлористого аллила в смеси с инертным газом, хлора и воды при 50-60^oС, отличающийся тем, что часть реакционного раствора непрерывно выводят и из него отгоняют азеотропную смесь дихлоргидрина глицерина с водой.

РИСУНКИ

Рисунок 1