离子液体催化生物基甘油制备二氯丙醇工艺研究.pdf

真验与
离子液体催化生物基日汕制备二氯丙醇工艺研究
Study on process of producing dichloropropanol from bioglycerol catalysted by ionic liquids
宋如云志
(河西学院化学化工学院甘肃省河西走廊特色资源利用重点实验室,甘肃张掖734000
摘要:生物柴油生产过程中副产大量甘油,造成甘油市场过剩。本文以甘油为原料,离子液体为催化剂进行甘油制
备二氯丙醇的反应研究,考察了反应温度、反应时间和催化剂用量等因素对二氯丙醇收卒的影响。实验結果如下:在反应
温度120C,反应时间h,催化剂用量6%反应条件下,离子液体氯化N-乙基吡啶盐酸盐活性较高,二氯两醇收率可达
关键词:离子液体;甘油;1,3-二氯-2-丙;氯代反应
Abstract: Glycerol is the by -product of biodiesel production, which causes the supply of glycerol to exceed the demand. In
this paper, we use glycerol as raw materials to systhesize dichloropropanol which catalysted by ionic liquids. The reaction temperature
reaction time, amount of catalyst were investigated through a single factor experiment. Results were as follows: reaction temperature
120, reaction time h, the amount of catalyst 6%(mass ratio), the ionic liquid chloride N-ethylpyridine hydrochloride has highest
catalytic activity, the yield of the dichloropropanol can reach 86.3%
Key words: ionic liquids; glycerol; 1.3-dichloro-2-propanol; chlorination
中图分类号:TQ612.9文献标识码:B文章编号:1003-8965(2016)03-(055-(02
二氯丙醇又名二氯甘油DCH),以1,3-二氯-2ー丙转移到烧杯中,除去有机溶剂,用40ml乙腈溶液重结晶
醇为主,并存在同分异构体1,2ー二氯-3-丙醇,可用作两次,真空干燥即可得到N-乙基叱啶盐酸盐离子液体的
溶剂及有机合成,最大的用途是生产环氧氯丙烷,来制备黄色针状晶体。
环氧树脂涂料"。
1.3甘油氯化反应
利用甘油氯化法生产二氯丙醇,不仅可以利用生物柴
将一定质量比的甘油和催化剂投入反应器中,打开氯
油生产中产生的副产物甘油,降低其成本,同时也可以降
化氢进气阀,将氯化氢气体连续通入甘油和催化剂均匀混
低丙烯氯化法对石油的依赖。该法研究重点包括开发各合的反应器液面下,在充分搅拌下,进行鼓泡反应。反应
种催化剂来提高甘油转化率,传统催化剂有甲酸、醋酸以温度设在100~140℃,反应完全后,反应器中得到棕黄
及芳香狻酸等。而索尔维公司州选取沸点高于200℃的色液体,减压蒸馏该液体可得到二氯丙醇。
己二酸为催化剂;江苏扬农化工公司选用有机腈类(乙
腈、丙腈等)为催化剂。而离子液体作为新型催化剂用于
2结果与讨论
元醇的氯代反应已有相关报道?,本文利用吡啶盐酸盐
离子液体催化甘油氯代,考察了反应温度、反应时间和催
2.1温度对反应的影响
化剤浓度等因素对反应的不同影响,以期得到反应的规律
以离子液体为催化剂,考察温度对产物收率的影响。
性和较佳工艺条件。
1实验部分
1.1实验试剂与仪器
试剂啶,天津市华真特种化学试剂厂,氯乙烷,
坏己烷,甘油,国药集团化学试剂公司;氯化氢,兰州裕
00温度/C
降气体有限责任公司;乙腈,乙醚,无水硫酸纳,南京化
图1温度对氯化反应的影响
学试剂厂。
由图1可知,温度较低时,二氯丙醇收率很低,随后
GC- MS TRACE-DSQ质谱仪(美国);鲁南瑞虹收率随温度的升高而加快,到达130℃以后,二氯丙醇的
SP-6890气相色谱仪(山东鲁南)。
收率呈现下降趋势,反应液颜色加深,为红棕色。这是由
1.2离子液体的制备
于该反应为可逆放热反应,温度较低时,主要生成一氯
在三口烧瓶中分别加入16ml氯乙烷和吡啶后,加入丙二醇,受动力学控制。而后一氯丙二醇继续氯化生成二
80ml环己烷,在80℃下进行加热,回流6.5小时,混合
氯丙醇受热力学影响较大,收率随温度升高而増加。但到
溶液分层,上层无色浑浊,下层为橙黄色油状液体,趁热
了较佳温度120℃后再继续升温,过高的温度会导致甘油