專利名稱：用于有效回收二氯代醇的方法和設備的制作方法
用于有效回收二氯代醇的方法和設備
背景技術：
本發(fā)明涉及用于從包含二氯代醇的混合物中回收二氯代醇的方法和設備，所述混 合物例如由用于將一種或多種多羥基化-脂族烴化合物和/或它們的一種或多種酯轉化成 氯代醇的方法產生的流出物。二氯代醇在制備環(huán)氧化物如表氯醇中是有用的。表氯醇是對于環(huán)氧樹脂廣泛使用 的前體。表氯醇是通常用于對-雙酚A的烷基化的單體。產生的雙環(huán)氧化合物，或者作為 游離單體，或者作為低聚雙環(huán)氧化合物，可以進一步成為高分子量樹脂，所述高分子量樹脂 用于例如電層壓體、罐頭涂層、汽車面漆和清漆層。甘油被認為是作為用于制造燃料的生物柴油方法的聯產物的低成本、可再生原 料。已知的是，可以將其它可再生原料如果糖、葡萄糖和山梨醇氫化，以制備連二元醇或三 元醇如甘油、乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇等的混合物。采用豐富且低成本的甘油或混 合二元醇，期望用于從由以上方法產生的流出物回收二氯代醇的在經濟上吸引人的方法。已知一種方法用于將丙三醇(glycerol)(本文中也稱為“甘油(glycerin) ”)轉 化成二氯丙醇化合物I和II的混合物，如以下方案1中所示。反應在水移去的情況下，在 無水HCl和乙酸(HOAC)催化劑的存在下進行。化合物I和II然后可以經由用苛性堿或石 灰處理而轉化成表氯醇。方案1 甘油的氫氯化反應
權利要求
1.一種用于從混合物回收一種或多種二氯代醇的方法，所述混合物包含一種或多種 二氯代醇，水，選自一種或多種單氯代醇、一種或多種氯代醇的一種或多種酯、和一種或多 種多羥基化_脂族烴化合物和/或它們的一種或多種酯的一種或多種化合物，和任選地，包 括一種或多種氯化劑、一種或多種催化劑、一種或多種催化劑的一種或多種酯、和/或多種 重質副產物的一種或多種物質，其中所述方法包括(a)在回流條件下蒸餾或分餾所述混合物，以從所述混合物中分離具有第一溫度并且 包含至少一種或多種二氯代醇和水的第一汽相流出物物流；(b)非絕熱地冷卻步驟(a)的所述第一汽相流出物物流至低于步驟(a)的所述第一溫 度的第二溫度，以冷凝步驟(a)的所述第一汽相流出物物流的一部分，以生成第一冷凝液 相流出物物流和具有所述第二溫度的第二汽相流出物物流；(c)將步驟(b)的所述第一冷凝液相物流分離成第一餾分和第二餾分；(d)將步驟(c)的所述第一餾分再循環(huán)至步驟(a)作為用于步驟(a)的回流；和(e)非絕熱地冷卻步驟(b)的所述第二汽相流出物物流至低于所述第二汽相流出物物 流的第二溫度的第三溫度，以冷凝步驟(b)的所述第二汽相流出物物流的至少一部分，以 生成第二冷凝液相流出物物流和任選地具有所述第三溫度的第三汽相流出物物流，其中選擇步驟(b)的所述第二溫度以生成含有超過50重量％的二氯代醇的第一冷凝 液相流出物物流。
2.權利要求1所述的方法，其中所述第一冷凝液相流出物物流主要是有機液相；并且 其中所述第一冷凝液相流出物物流含有超過70重量％的二氯代醇。
3.權利要求1所述的方法，其中作為用于步驟(a)的回流再循環(huán)至步驟(a)的所述第 一冷凝液相流出物物流的所述第一餾分的質量流速相對于在步驟(b)期間冷凝的全部第 一冷凝液相流出物物流的質量流速的比率在0. 1 1至0.8 1范圍內。
4.權利要求1所述的方法，其中在根據步驟(d)將所述第一冷凝液相流出物物流再循 環(huán)至步驟(a)之前，將所述第一冷凝液相流出物物流累積；或其中在步驟(c)之前，將所述 第一冷凝液相流出物物流累積。
5.權利要求1所述的方法，其中所述第二溫度比在步驟(b)的壓力下水的露點高至少 1攝氏度。
6.權利要求1所述的方法，其中在步驟(b)中所述第一汽相流出物物流被冷凝時的質 量流速與在步驟(e)中所述第二汽相流出物物流被冷凝時的質量流速的比率在1 1至 100 1范圍內。
7.權利要求1所述的方法，其中所述一種或多種二氯代醇包括1，3-二氯-2-丙醇和/ 或2，3-二氯-1-丙醇。
8.權利要求1所述的方法，其中至少一種單氯代醇存在于在步驟(a)中蒸餾或分餾的 混合物中，并且所述一種或多種單氯代醇包括2-氯-1，3-丙二醇和/或3-氯-1，2-丙二 醇；并且其中一種或多種氯代醇的一種或多種酯存在于在步驟(a)中蒸餾或分餾的混合物 中，并且所述一種或多種氯代醇的一種或多種酯包括1，3- 二氯-2-丙醇，2，3- 二氯-1-丙 醇，2-氯-1，3-丙二醇和/或3-氯-1，2-丙二醇中一種或多種的一種或多種酯；并且其中 至少一種多羥基化-脂族烴化合物和/或其酯存在于在步驟(a)中蒸餾或分餾的混合物 中，并且其中所述一種或多種多羥基化_脂族烴化合物和/或其一種或多種酯包括丙三醇和/或其一種或多種酯。
9.權利要求1所述的方法，其中步驟(a)是在0.IkPa至IOOkPa范圍內的壓力下進行的。
10.權利要求1所述的方法，其中通過將所述第一冷凝液相流出物物流的所述第二餾 分與堿金屬氫氧化物或堿土金屬氫氧化物接觸，在步驟(C)中生成的所述第一冷凝液相流 出物物流的所述第二餾分進行環(huán)氧化，以形成表氯醇和一種或多種氯化物鹽；或其中所述 第一冷凝液相流出物物流的所述第二餾分與堿金屬氫氧化物或堿土金屬氫氧化物接觸，而 在步驟(c)后不對所述第一冷凝液相流出物物流的所述第二餾分另外純化。
11.權利要求1所述的方法，其中所述方法包括將在步驟(e)中生成的所述第二冷凝 液相流出物物流與在步驟(c)中生成的所述第一冷凝液相流出物物流的所述第二餾分合 并，以生成合并的流出物物流，并且將所述合并的流出物物流與堿金屬氫氧化物或堿土金 屬氫氧化物接觸，以形成表氯醇和一種或多種氯化物鹽。
12.權利要求1所述的方法，其中所述第二冷凝液相流出物物流包含有機相和水相，并 且所述方法包括將所述第二冷凝液相流出物物流分離成液體有機相流出物物流和從所述 液體有機相流出物物流分離的液體水相流出物物流；并且其中從所述第二冷凝液相流出物 物流分離的所述液體有機相流出物物流通過所述液體有機相流出物物流與堿金屬氫氧化 物或堿土金屬氫氧化物接觸而進行環(huán)氧化，以形成表氯醇和一種或多種氯化物鹽；或其中 所述方法包括將從所述第二冷凝液相流出物物流分離的所述液體有機相流出物物流與所 述第一冷凝液相流出物物流的所述第二餾分合并，以形成合并的液體有機相流出物物流， 并且通過將所述合并的液體有機相流出物物流與堿金屬氫氧化物或堿土金屬氫氧化物接 觸，將所述合并的液體有機相流出物物流進行環(huán)氧化，以形成表氯醇和一種或多種氯化物鹽。
13.權利要求1所述的方法，其中在步驟(a)中蒸餾或分餾的所述混合物是使用氯化劑 由一種或多種單氯代醇和/或其一種或多種酯和/或一種或多種多羥基化_脂族烴化合物 和/或其酯的氫氯化反應制成或衍生的。
14.權利要求13所述的方法，其中所述氫氯化反應步驟是在液相中進行的，并且在步 驟(a)中提供的混合物包括所述氫氯化反應步驟的液相。
15.權利要求13所述的方法，其中所述方法的所有步驟是彼此同時進行的，并且所述 方法連續(xù)進行。
16.權利要求13所述的方法，其中將在根據步驟(a)蒸餾和/或分餾期間生成的所述 蒸餾/分餾混合物的液體殘余物再循環(huán)至所述氫氯化反應步驟。
17.權利要求13所述的方法，其中回收在氫氯化反應期間生成的所述一種或多種二氯 代醇的至少95%。
18.—種適用于從一種或多種多羥基化_脂族烴化合物和/或它們的一種或多種酯制 備一種或多種二氯代醇的設備，所述設備包括(1)適用于進行一種或多種多羥基化脂族烴化合物和/或它們的一種或多種酯的氫氯 化反應的反應器系統(tǒng)(30)，其包括串聯或并聯連接的一個或多個反應器；(2)分離系統(tǒng)，其包括至少一個適用于蒸餾可獲自所述反應器系統(tǒng)(30)的反應器流出 物物流的液體-蒸汽接觸裝置(41)和任選地包括至少一個閃蒸器；(3)第一冷凝系統(tǒng)，其包括第一冷卻裝置(51)和任選地包括與所述冷卻裝置(51)連接 的、用于蓄積來自所述第一冷卻裝置(51)的冷凝物的第一貯槽(52)；和(4)第二冷凝系統(tǒng)，其包括第二冷卻裝置(61)和任選地包括(a)與所述第二冷卻裝置 (61)連接的、用于蓄積來自所述第二冷卻裝置(61)的冷凝物的第二貯槽(62)和/或(b) 與所述第二冷卻裝置(61)連接的液-液相分離裝置(66)，所述液相分離裝置(66)用于將 包含水性和有機組分的液相分離成水相和與所述水相分離的有機相；其中所述至少一種反應器系統(tǒng)(30)與所述分離系統(tǒng)(40)連接，以將來自所述反應器 系統(tǒng)(30)的反應器流出物物流(34)引導至所述分離系統(tǒng)(40)，以進行所述反應器流出物 物流(34)的蒸餾和/或分餾；所述分離系統(tǒng)(40)與所述第一冷凝系統(tǒng)(50)連接以將來自 所述分離系統(tǒng)(40)的第一汽相蒸餾和/或分餾流出物物流(47)引導至所述第一冷凝系統(tǒng) (50)；所述第一冷凝系統(tǒng)(50)與所述第二冷凝系統(tǒng)(60)連接，以將來自所述第一冷凝系統(tǒng) (50)的第二汽相流出物物流(57)引導至所述第二冷凝系統(tǒng)(60)；并且所述第一冷凝系統(tǒng) (50)與所述分離系統(tǒng)(40)連接，以將來自所述第一冷凝系統(tǒng)(50)的第一冷凝液相流出物 物流(53)的餾分(54,55)引導至所述分離系統(tǒng)(40)。
19.權利要求18所述的設備，其中所述第一冷凝系統(tǒng)(50)的所述第一冷卻裝置(51) 位于所述分離裝置(40)的所述至少一個液體_蒸汽接觸裝置(41)的頂部；或其中所述第 一冷卻裝置(51)是所述至少一個液體_蒸汽接觸裝置(41)的組成部分。
20.權利要求18所述的設備，其進一步包括用于將真空直接或間接施加到所述至少一 個液體_蒸汽接觸裝置(41)，以將在所述液體-蒸汽接觸裝置(40)內的壓力降低至環(huán)境大 氣壓之下的裝置；并且其中所述用于施加真空的裝置位于所述第二冷凝系統(tǒng)(60)的下游。
21.權利要求18所述的設備，其中所述至少一個液體-蒸汽接觸裝置(41)是填充蒸 餾塔；或其中所述至少一個液體_蒸汽接觸裝置(41)是適于在回流條件下進行分餾的蒸餾塔。
22.權利要求18所述的設備，其中所述至少一個液體-蒸汽接觸裝置(41)與所述反應 器系統(tǒng)(30)連接，以將來自所述至少一個液體_蒸汽接觸裝置(41)的底端(41)的再循環(huán) 物流(44，45)引導至所述反應器系統(tǒng)(30)。
23.權利要求18所述的設備，其中所述反應器系統(tǒng)(30)的一個或多個反應器包括活塞 流反應器。
24.權利要求21所述的設備，其中所述第一冷凝系統(tǒng)(50)與適合于進行脫氫氯化反應 的第二反應器連接，用于將來自所述第一冷凝系統(tǒng)(50)的第一冷凝液相流出物物流引導 至所述第二反應器；其中所述第二冷凝系統(tǒng)(60)與適合于進行脫氫氯化反應的所述第二 反應器連接，用于將來自所述第二冷凝系統(tǒng)(60)的第二冷凝液相流出物物流引導至所述 第二反應器；其中所述第二冷凝系統(tǒng)(60)包括液-液相分離裝置(66)，用于將液體水相與 液體有機相分離，并且所述第二冷凝系統(tǒng)(60)的所述第二冷卻裝置(61)與所述液-液相 分離裝置(66)連接，以將來自所述第二冷卻裝置(61)的冷凝液相引導至所述液-液相分 離裝置(66)；并且其中所述液-液相分離裝置(66)與適合于進行脫氫氯化反應的所述第 二反應器連接，以將來自所述液-液相分離裝置(66)的有機液相流出物物流和/或水性液 相流出物物流引導至所述第二反應器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于從氫氯化反應器流出物物流回收二氯代醇的方法和設備，所述氫氯化反應器流出物物流包含二氯代醇，選自二氯代醇的酯、單氯代醇和/或其酯，以及多羥基化的脂族烴化合物和/或其酯的一種或多種化合物，以及任選地，包括水、氯化劑、催化劑和/或催化劑的酯的一種或多種物質。所述反應器流出物物流被蒸餾以生產富含二氯代醇的蒸汽相流出物物流。所述富含二氯代醇的蒸汽相流出物物流在兩個單元操作中被冷卻和冷凝，所述單元操作在兩個不同溫度下進行，由第一單元操作生成的液相流出物物流的一部分被再循環(huán)至蒸餾步驟進行回流。由所述方法和設備生成的產物流適合于在另外的單元操作諸如脫氫氯化反應中進一步加工。優(yōu)點包括回收高純度二氯代醇，更有效地回收二氯代醇，和減少在回收裝置方面的資本投資。
文檔編號B01D3/36GK101998945SQ200980112654
公開日2011年3月30日 申請日期2009年3月18日 優(yōu)先權日2008年4月9日
發(fā)明者阿尼爾·梅赫塔 申請人:陶氏環(huán)球技術公司