• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      甘油氯化制備二氯丙醇催化劑的研究

      2017-09-20 12:28:25周坤
      關(guān)鍵詞:乙酸酐丙醇己二酸

      周坤

      甘油氯化制備二氯丙醇催化劑的研究

      周坤

      本文針對(duì)氯化階段的催化劑進(jìn)行篩選與復(fù)配,提出了環(huán)保且催化活性好的的催化劑配方——己二酸與乙酸酐。催化劑在質(zhì)量比為4∶3,反應(yīng)溫度為115℃,時(shí)間為5 h時(shí),二氯丙醇收率68.8%,甘油轉(zhuǎn)化率達(dá)98%。

      環(huán)氧氯丙烷,簡(jiǎn)稱(EPCH),別名表氯醇,化學(xué)名稱為3-氯-1,2-環(huán)氧丙烷。作為重要的精細(xì)化學(xué)品和有機(jī)化工原料,被廣泛地用于化工、輕工、醫(yī)藥、電子電器等行業(yè)。因此如何使EPCH生產(chǎn)技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)可行性成為研究熱點(diǎn)。國(guó)內(nèi)廉價(jià)甘油產(chǎn)量的迅速增加以及當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)環(huán)氧氯丙烷產(chǎn)品的急需使甘油法合成環(huán)氧氯丙烷工藝重新興起。國(guó)內(nèi)外很多研究發(fā)現(xiàn),該法氯化階段催化劑的選擇性和甘油的轉(zhuǎn)化率存在一定問(wèn)題。

      本實(shí)驗(yàn)對(duì)催化劑進(jìn)行篩選, 確定了具有較高催化活性且二氯丙醇收率和甘油轉(zhuǎn)率比較高的復(fù)配酸催化劑,并探究了其優(yōu)化配比。

      實(shí)驗(yàn)部分

      實(shí)驗(yàn)試劑與儀器

      試劑:分析純級(jí)氯化氫氣體、甘油、己二酸、丁二酸、乙酸酐等;

      儀器:恒溫水浴鍋、循環(huán)水式真空泵、氣相色譜儀等;

      實(shí)驗(yàn)步驟

      將40g甘油和適量催化劑加入三口燒瓶中加熱。利用分水器和冷凝裝置,排出反應(yīng)生成水,促進(jìn)反應(yīng)向正方向進(jìn)行,尾氣用氫氧化鈉堿液吸收。加熱到90℃左右,甘油和催化劑混合均勻,將無(wú)水氯化氫通入燒瓶底部。設(shè)置所需的通氣流量,加熱至所需的溫度。溶液由無(wú)色變?yōu)闇\黃色,最后為深棕色。反應(yīng)結(jié)束,迅速將反應(yīng)后液體冷卻以終止反應(yīng)。

      用無(wú)水碳酸鈉溶液中和反應(yīng)液至中性,過(guò)濾,加熱,減壓蒸餾。直至蒸餾干凈,無(wú)餾出為止。

      結(jié)果與討論

      催化劑的選擇

      通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)氯化反應(yīng)所需的羧酸及其它類催化劑進(jìn)行篩選,由表1可知,從二氯丙醇的收率和甘油的轉(zhuǎn)化率來(lái)看,己二酸催化效果明顯優(yōu)于其它催化劑。且己二酸沸點(diǎn)較高,在反應(yīng)過(guò)程中不易流失,其含有的兩個(gè)羧基也就是兩個(gè)催化活性點(diǎn),能使催化效率大大提高。因此篩選出二元酸中的己二酸作為氯化反應(yīng)的最優(yōu)單組分催化劑。

      復(fù)配酸的催化效果

      利用篩選出催化效果較好的己二酸,復(fù)配其它物質(zhì),盡可能多地提高甘油的轉(zhuǎn)化率和二氯丙醇的收率。

      由表2可看出選用無(wú)機(jī)酸硫酸和磷酸分別與有機(jī)酸己二酸共同作為催化劑,兩者的加入并沒(méi)有增加二氯丙醇的收率。硫酸由于強(qiáng)腐蝕性不適合用在此催化體系,對(duì)于無(wú)機(jī)酸磷酸的加入沒(méi)能起到很好的助催化的效果。

      而乙腈、乙酸酐這類物質(zhì)的加入能大大提高甘油的轉(zhuǎn)化率,進(jìn)而得到高收率的二氯丙醇。這是因?yàn)樗鼈儾粌H能起到酸的助催化作用,而且吸收反應(yīng)產(chǎn)生的水,使反應(yīng)順利向右進(jìn)行,縮短了反應(yīng)時(shí)間,促使甘油不斷轉(zhuǎn)化為二氯丙醇,能大大提高甘油的轉(zhuǎn)化率和二氯丙醇的收率。

      乙腈本身有毒,且在反應(yīng)過(guò)程中部分水解為對(duì)應(yīng)的酰胺、羧酸和氨氣,增加了分離難度和機(jī)械損耗,從分離難度和環(huán)保角度看,最終選擇己二酸與乙酸酐的復(fù)配催化劑作為最優(yōu)催化劑。

      氯化階段工藝條件的確定

      反應(yīng)溫度的影響。氯化反應(yīng)是甘油先氯化生成一氯丙醇然后再繼續(xù)氯化生成二氯丙醇的串聯(lián)反應(yīng)過(guò)程。在較低的溫度時(shí),甘油氯化主要得到的是一氯丙醇,一氯丙醇繼續(xù)氯化得到二氯丙醇需要較高的溫度。所以隨著溫度的升高二氯丙醇的收率提高。但當(dāng)溫度超過(guò)120℃時(shí),二氯丙醇的收率反而出現(xiàn)了下降的趨勢(shì),這是由于溫度過(guò)高導(dǎo)致了甘油分子內(nèi)聚合等副反應(yīng)的發(fā)生,因而影響二氯丙醇的收率。所以甘油氯化的溫度應(yīng)控制在110~120℃之間比較合理。由圖1可知,在115℃左右處收率達(dá)到最大。

      催化劑用量與配比的影響。在反應(yīng)溫度115℃,考察催化劑用量對(duì)甘油氯化反應(yīng)的影響。由圖2可知,在催化劑用量較少時(shí),二氯丙醇的收率隨著催化劑用量的增加而提高。當(dāng)總量在甘油中的濃度超過(guò)10%(w/ w)時(shí),二氯丙醇的收率幾乎不再增加。這是因?yàn)榇呋瘎舛鹊脑黾邮贵w系中副反應(yīng)發(fā)生的幾率增加,形成不必要的副產(chǎn)物,進(jìn)而降低了二氯丙醇的收率。從圖可以看出從7.0%以后,增加催化劑用量,二氯丙醇的收率僅有微小的提高,繼續(xù)增加催化劑的用量反而出現(xiàn)了收率下降的趨勢(shì),且考慮到催化劑的分離回收等后續(xù)問(wèn)題確定催化劑的適宜濃度為7.0%。

      由表3可以看出,在相同的反應(yīng)條件下,當(dāng)己二酸和乙酸酐的用量比例為4:3時(shí),二氯丙醇的收率和甘油的轉(zhuǎn)化率最高。因此確定當(dāng)己二酸與乙酸酐的比例為4:3,催化劑總量為甘油質(zhì)量的7.0%(w/w)時(shí)為催化劑的最佳用量。

      反應(yīng)時(shí)間的影響。以己二酸和乙腈按4:3的比例作為反應(yīng)的催化劑,在反應(yīng)溫度為115℃下,考察不同反應(yīng)時(shí)間對(duì)甘油氯化反應(yīng)的影響。如圖3可知,隨著反應(yīng)時(shí)間的增加二氯丙醇的收率隨之增加,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到5小時(shí)以后,繼續(xù)增加反應(yīng)時(shí)間二氯丙醇的產(chǎn)量增加不多,這是因?yàn)殡S著反應(yīng)的不斷進(jìn)行,原料甘油濃度會(huì)越來(lái)越低,使得二氯丙醇的生成速率緩慢。因此確定反應(yīng)的最佳時(shí)間為5h。

      帶水劑的影響。從工業(yè)化的角度考慮,苯、甲苯、二甲苯等帶水劑不適合氯化反應(yīng)加入。這是因?yàn)榧尤霂畡┖箅m然減少了甘油分子間的碰撞機(jī)會(huì),并且降低了縮水甘油等高沸物的生成量。但是由于這些溶劑的加入稀釋了反應(yīng)原料,使甘油氯化反應(yīng)速率下降,要延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間才能達(dá)到較高的收率。這樣不僅增加了反應(yīng)生產(chǎn)成本還影響了反應(yīng)效率。

      表1 各類催化劑的催化結(jié)果

      表2 脫水劑復(fù)配催化劑的催化效果

      表3 己二酸、乙酸酐用量比例的影響

      圖1 溫度對(duì)甘油氯化反應(yīng)的影響

      圖2 催化劑用量對(duì)甘油氯化反應(yīng)的影響

      圖3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)甘油氯化反應(yīng)的影響

      比較多種催化劑催化效果,綜合考慮各方面的因素,最終確定綠色環(huán)保的己二酸與乙酸酐的復(fù)配催化劑為反應(yīng)的最佳催化劑。優(yōu)化反應(yīng),確定溫度115℃,反應(yīng)時(shí)間5h,催化劑的總含量在甘油中的濃度為7.0%(w/w),己二酸與乙腈的比例為4:3時(shí),二氯丙醇的收率最高??紤]到苯、甲苯這類有機(jī)溶劑的除水功效,沒(méi)有增加二氯丙醇的收率。所以此反應(yīng)不選擇帶水劑。

      (作者單位:河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院)

      猜你喜歡
      乙酸酐丙醇己二酸
      手性磷酰胺類化合物不對(duì)稱催化合成α-芳基丙醇類化合物
      分子催化(2022年1期)2022-11-02 07:10:30
      食品中3-氯丙醇酯的研究現(xiàn)狀
      基于ASPEN 模擬的TBPOH 硝化反應(yīng)條件優(yōu)化
      云南化工(2019年9期)2019-11-11 06:54:42
      乙?;ǔ販y(cè)定醇酸樹(shù)脂中羥基的含量
      棕櫚油還能吃嗎
      食品與生活(2017年5期)2017-05-27 20:28:38
      關(guān)于己二酸生物合成的相關(guān)研究
      化工管理(2017年24期)2017-03-06 06:38:40
      國(guó)內(nèi)外己二酸市場(chǎng)分析
      化工管理(2017年5期)2017-03-05 08:28:57
      己二酸鋅鈣皂-納米氧化鈰/氧化鑭對(duì)PVC/ASA的熱穩(wěn)定作用
      五氧化二氮/硝酸/乙酸酐體系的拉曼光譜
      含能材料(2016年10期)2016-05-09 03:10:40
      新型離子液體的合成及其在Heck反應(yīng)合成烯丙醇類化合物中的應(yīng)用
      饶阳县| 林西县| 吴旗县| 搜索| 湖口县| 玛多县| 岳阳市| 河间市| 兴业县| 金秀| 浙江省| 诸暨市| 庆元县| 桐乡市| 固原市| 定襄县| 汽车| 尼勒克县| 安新县| 平陆县| 阳高县| 吴忠市| 庆云县| 乐山市| 成都市| 西峡县| 咸丰县| 南宁市| 南郑县| 安岳县| 洛宁县| 新河县| 家居| 沭阳县| 兴城市| 梧州市| 玉山县| 长岛县| 汾西县| 锡林郭勒盟| 扬州市|