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二氯丙醇(Dichloropropanol，简称DCH)又称二氯甘油，具有1,3-二氯-2-丙醇和2，3-二氯-1-丙醇两种同分异构体，二氯丙醇是合成环氧氯丙烷的重要中间体。月前工业化生产环氧氯丙烷的方法主要采用丙烯高温氯化法和醋酸烯丙酯法。但这两种方法使用石油基丙烯和氯气，原料价格昂贵，生产流程长，催化剂昂贵，副产大，对设备的要求较高，三废排放量较大。甘油法合成环氧氯丙烷使用生物柴油副产甘油和HCI为原料。该工艺不仅具有流程短、废水少等优点，而且充分有效解决了生物柴油副产甘油的出路，以及可以使用副产氯化氢作为原料。甘油法生产环氧氯丙烷成为技术经济和环保效益都具有较强竞争力的新工艺，成为生产环氧氯丙烷的主要发展方向。上述三种环氧氯丙烷的生产工艺均具有一个共同的反应步骤是二氯丙醇皂化生产环氧氯丙烷，其不同之处是生产二氯丙醇的工艺和路线不同。因此，甘油法制备环氧氯丙烷工艺的关键是甘油氢氯化反应合成二氯丙醇。现有甘油氢氯化反应主要使用有机羧酸做催化剂，存在催化剂用量大、催化剂与醇副产酯，氯化氢利用率低，反应受热力学平衡限制转化率较低等问题。另外反应生成二氯丙醇的盐酸永溶液，存在多种共沸现象，导致产物分离困难。本文针对上述两个问题开展研究，采用反应精馏对甘油氢氯化反应过程进行强化，提高产物收率和氯化氢利用率;分别研究溶剂萃取和共沸精馏分离二氯丙醇盐酸水溶液，为甘油氢氯化的工程化提供基础。 本研究根据二氯丙醇与水能形成共沸物，并且共沸温度远远低于二氯丙醇和一氯丙醇沸点的特性，本文提出了在甘油氢氯化反应中，在甘油进料中增加新鲜水，使得反应生成的二氯丙醇和水能够共沸蒸出，将甘油氢氯化反应生成的二氯丙醇和水两种产物均从反应体系分离出来，可以打破反应的热力学平衡，促进反应向生成二氯丙醇的方向进行。并且实验考察了三种不同的反应器促进反应的传质，使得进料新鲜甘油基本全部转化为二氯丙醇，氯化氢的利用率达到58％。实验得到最佳的反应精馏工艺条件为:在1200 mL的环流反应器、理论板为5块塔板、直径35 mm的精馏塔上，当反应温度118℃，甘油、水的进料流率82.7 g/h，在此条件下，二氯丙醇收率90％，氯化氢利用率为58.8％，催化剂用量为甘油质量的1.48％。在稳定操作条件下，塔顶产物各组分质量分数为DCH46.0 wt％，H2O30.0 wt％，HCI24.0 wt％。反应器内二氯丙醇稳定质量分数为55 wt％左右，一氯丙二醇稳定质量分数为35 wt％左有。甘油氢氯化反应液形成了均相的二氯丙醇盐酸水溶液，本文研究了溶剂萃取法分离甘油氢氯化产物，筛选了萃取剂，并对1,2-二氯乙烷为萃取剂的工艺进行优化。研究结果表明，以正辛醇为萃取剂，从二氯丙醇盐酸水溶液中萃取二氯丙醇的单级收率达到94.0％以上，但是HCI也同时全部进入萃取相，通过采用碱性有机化合物如三辛胺与正辛醇复配使用，在不降低二氯丙醇收率的同时，可以减少HCI进入萃取相。氯苯和环己烷对二氯丙醇基本没有萃取效果。以1,2-二氯乙烷为萃取剂，虽然单级萃取收率比正辛醇低，但是萃取次数增加7次，在萃取温度40℃、萃取搅拌时间60 min、1,2-二氯乙烷用量为二氯丙醇盐酸水溶液质量的1.5倍的最佳条件下，二氯丙醇的萃取收率达到94.7％，萃余相中HCl萃余率为95.7％。二氯丙醇盐酸水溶液的诸多共沸组成中，形成最低共沸点的是二氯丙醇和水，如果采用带水剂，与水形成更低共沸组成，将反应液中的水带出，降低反应液的水含量，则可以使得反应液中溶解的HCl从二氯丙醇释放出来。从而将二氯丙醇盐酸水溶液的氯化氢和水与二氯丙醇分离。本文研究以甲苯作带水剂，共沸精馏分离二氯丙醇盐酸溶液的分离过程。常压下，精馏塔塔高1.5 m，塔径35 mm，填料为Φ2×4×6拉西陶瓷环，回流比2，甲苯和二氯丙醇盐酸水溶液从塔中部进入，甲苯进料速率100 g/h，二氯盐酸水溶液进料速率37 g/h。在上述条件下稳定运行的塔釜温度为124℃，塔顶温度为87℃，塔顶馏出物流率为105.2 g/h，塔顶馏出产物分成上下两层，甲苯在上层，甲苯中不含水和HCl，可以同收直接循环利用，下层为质量分数25.1％的盐酸水溶液，塔顶流出的甲苯和水的质量比为7.2，塔釜为二氯丙醇。利用aspen plus对该共沸精馏过程进行模拟与参数敏感性分析，得到最优操作条件:塔板数为8块，最佳进料位置为第4或者5块塔板，最佳回流比为1.5。