JPH0643353B2 - Continuous production method of 2,3-dichloro-1-propanol and its apparatus - Google Patents

Continuous production method of 2,3-dichloro-1-propanol and its apparatus

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JPH0643353B2
JPH0643353B2 JP1192417A JP19241789A JPH0643353B2 JP H0643353 B2 JPH0643353 B2 JP H0643353B2 JP 1192417 A JP1192417 A JP 1192417A JP 19241789 A JP19241789 A JP 19241789A JP H0643353 B2 JPH0643353 B2 JP H0643353B2
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allyl alcohol
gas
chlorine
reaction
hydrochloric acid
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正就 大須賀
哲也 中田
豊 塩見
静雄 武田
亘 田中
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は塩酸媒体中でアリルアルコールに塩素を付加さ
せて2,3−ジクロロ−1−プロパノールを連続的に製
造する方法及びこれに用いられる装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention is used for a method for continuously producing 2,3-dichloro-1-propanol by adding chlorine to allyl alcohol in a hydrochloric acid medium, and to be used for the method. Regarding the device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

塩酸媒体中でアリルアルコールに塩素を付加させる2,3
−ジクロロ−1−プロパノールの製造方法は例えば特公
昭37−17206号,特開昭59−128340号,
特開昭59−128341号,特開昭60−25817
1号等に開示されている。特に高濃度の塩酸中で反応さ
せることにより高収率で2,3−ジクロロ−1−プロパノ
ールが得られることが知られており、塩酸濃度が重要な
要因の一つであることは明らかであるが、連続的に商業
的規模で製造するための具体的な方策は提供されていな
い。
Addition of chlorine to allyl alcohol in hydrochloric acid medium 2,3
The method for producing -dichloro-1-propanol is described in, for example, JP-B-37-17206, JP-A-59-128340,
JP-A-59-128341, JP-A-60-25817
No. 1 and the like. In particular, it is known that a high yield of 2,3-dichloro-1-propanol can be obtained by reacting in hydrochloric acid of high concentration, and it is clear that the concentration of hydrochloric acid is one of the important factors. However, it does not provide a specific strategy for continuous commercial scale production.

本出願人は先に塩酸媒体中で、アリルアルコール,塩素
及び塩化水素を同時に導入して反応させる方法を提案
し、塩化アリルやエーテル結合を有する化合物の副生を
抑え、高収率で2,3−ジクロロ−1−プロパノールを製
造できることを示した(特開昭62−19544号,同
26243号)。しかしながらこの回分乃至半回分式の
方法から得られる情報を用いて連続的に2,3−ジクロロ
−1−プロパノールを製造しようとすると、逐次反応や
並行反応による副生物が生成し、2,3−ジクロロ−1−
プロパノールの収率は5%前後の低下は免れなかった。
The present applicant has previously proposed a method in which allyl alcohol, chlorine and hydrogen chloride are simultaneously introduced and reacted in a hydrochloric acid medium to suppress the by-product of allyl chloride and a compound having an ether bond, and to obtain a high yield of 2. It was shown that 3-dichloro-1-propanol can be produced (JP-A Nos. 62-19544 and 26243). However, when attempting to continuously produce 2,3-dichloro-1-propanol using the information obtained from the batch-wise or semi-batch method, a by-product is produced by a sequential reaction or a parallel reaction, and 2,3- Dichloro-1-
The yield of propanol was inevitably reduced by around 5%.

これを避けるためには通常チユーブラー式あるいは多槽
式の反応器を用いることが考えられるが、アリルアルコ
ールへの塩素の付加反応は周知のように多量の発熱を伴
うので、除熱に工夫を要する。またこの反応は低温程高
収率が得られるが、反応混合物の粘性が高く、これらの
ことから、例えば普通のチユーブラー式では熱交換器の
効率をよくするために線速度を大きくとる必要があり、
長大な反応管を要することとなって必ずしも実用的でな
い。一方アリルアルコールへの塩素の付加反応は速いこ
とも知られており、したがって除熱方式が適切であれ
ば、その程長い滞留時間は必要ではない。それ故、攪拌
槽を複数個用いる多槽式では除熱速度に限界があり効率
的でない。攪拌槽と外部冷却器を組合せる方式も一般的
には知られているが上記の反応については実行可能な方
法として従来提供されていない。
To avoid this, it is usually possible to use a tumbler type or multi-tank type reactor, but as is well known, the addition reaction of chlorine to allyl alcohol involves a large amount of heat generation, so it is necessary to devise heat removal. . Further, although this reaction can obtain a high yield at a lower temperature, the viscosity of the reaction mixture is high, and for this reason, it is necessary to increase the linear velocity in order to improve the efficiency of the heat exchanger, for example, in the ordinary tumbler system. ,
It requires a long reaction tube and is not always practical. On the other hand, the addition reaction of chlorine to allyl alcohol is also known to be fast, and therefore, if the heat removal method is appropriate, such a long residence time is not necessary. Therefore, the multi-tank system using a plurality of stirring tanks is not efficient because the heat removal rate is limited. A method of combining a stirring tank and an external cooler is generally known, but the above reaction has not been provided as a viable method.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

本発明は以上の点に鑑み、工業的規模において塩酸媒体
中でアリルアルコールと塩素との反応により高濃度の2,
3−ジクロロ−1−プロパノールを連続的に高収率で製
造する方法及び装置を提供することを目的とする。
In view of the above points, the present invention has a high concentration of 2, 2 by the reaction of allyl alcohol and chlorine in a hydrochloric acid medium on an industrial scale,
An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for continuously producing 3-dichloro-1-propanol in a high yield.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

本発明はすなわち、環状に形成された管式反応器によ
り、アリルアルコールと塩素とを塩酸媒体中で反応させ
て、2,3−ジクロロ−1−プロパノールを製造する方
法であって、導管内に塩素媒体を含む反応混合物を冷却
して循環させ、この循環液にアリルアルコール及び塩素
と塩化水素との混合ガスを相互に近接した位置より連続
的に導入して上記導管経路内で反応させ、供給されたア
リルアルコールの総モル数に相当する生成物を含む反応
混合物を取り出し、残部に塩化水素ガス及び/又は塩酸
を補充し、この循環液の顕熱で反応熱及び塩化水素ガス
の溶解熱を吸収させることを特徴とする2,3−ジクロロ
−1−プロパノール(以下DCHと略記する)の連続的
製法及びこれに使用される装置である。
That is, the present invention provides a method for producing 2,3-dichloro-1-propanol by reacting allyl alcohol and chlorine in a hydrochloric acid medium using a tubular reactor formed into a ring, which comprises: A reaction mixture containing a chlorine medium is cooled and circulated, and allyl alcohol and a mixed gas of chlorine and hydrogen chloride are continuously introduced into the circulating liquid from positions close to each other to cause a reaction in the above-mentioned conduit path and supply. The reaction mixture containing the product corresponding to the total number of moles of allyl alcohol was taken out, hydrogen chloride gas and / or hydrochloric acid was added to the rest, and the reaction heat and the heat of dissolution of hydrogen chloride gas were sensible heat of this circulating liquid. A continuous process for producing 2,3-dichloro-1-propanol (hereinafter abbreviated as DCH), which is characterized by absorption, and a device used for the same.

本発明法を図面により説明する。第1図は本発明法を実
施するのに好適な装置の1例を示す。第1図において導
管(反応管)(1)で形成される経路には、循環ポンプ(2)
により塩酸媒体を含む反応混合物が熱交換器(3)によて
冷却されながら循環している。この循環液には管(4)よ
りアリルアルコールが導入され、また塩素導入管(5)か
ら塩素ガスが、塩化水素ガス導入管(6)から塩化水素ガ
スが、所定のモル比に混合されて混合ガスとして管(7)
より導入される。ガスの混合をよくするために適当な混
合器を設けてもよい。この混合ガス導入管(7)とアリル
アルコール導入管は近接して配置されており、供給され
たアリルアルコール,塩素及び塩化水素ガスは循環液と
共に静的ミキサー(8)に導かれ混合される。このミキサ
ー(8)を出た反応混合物から、少くとも供給されたアリ
ルアルコールの総モル量に相当するDCH生成物を含む
反応混合物が管(9)より取出され、残部は気液分離器(1
0)に入り、管(11)より循環液中にその分圧分だけ混入し
てくる排ガスを分離し、管(12)より導入される調節水と
合して循環ポンプ(2)によって再循環される。この際、
生成物と共に系外に出される塩化水素を補うために塩酸
が管(13)より導入される。
The method of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of an apparatus suitable for carrying out the method of the present invention. In Fig. 1, the circulation pump (2) is installed in the path formed by the conduit (reaction tube) (1).
The reaction mixture containing the hydrochloric acid medium is circulated while being cooled by the heat exchanger (3). Allyl alcohol was introduced into the circulating liquid through the pipe (4), chlorine gas was introduced through the chlorine introduction pipe (5), and hydrogen chloride gas was introduced through the hydrogen chloride gas introduction pipe (6) at a predetermined molar ratio. Tubes as gas mixture (7)
Will be introduced more. A suitable mixer may be provided to improve the mixing of the gases. The mixed gas introduction pipe (7) and the allyl alcohol introduction pipe are arranged close to each other, and the supplied allyl alcohol, chlorine and hydrogen chloride gases are introduced into the static mixer (8) together with the circulating liquid and mixed. From the reaction mixture exiting the mixer (8), a reaction mixture containing at least the DCH product corresponding to the total molar amount of allyl alcohol fed was withdrawn from the pipe (9), the remainder being the gas-liquid separator (1
0), the exhaust gas mixed in the circulating fluid by the partial pressure is separated from the pipe (11), and is recirculated by the circulation pump (2) together with the adjusted water introduced from the pipe (12). To be done. On this occasion,
Hydrochloric acid is introduced through the pipe (13) in order to supplement the hydrogen chloride discharged from the system together with the product.

上記において用いられるアリルアルコールは無水のもの
でもよく最大約40重量%の水を含むものでもよい。また
塩素ガスは液化塩素を気化させたものでもよいし、水素
及び空気その他を1〜3%程度含む所謂ガスであっても
よい。また塩化水素ガスは後述のように管(9)より取出
される反応混合物中に含まれる塩化水素ガスを分離回収
して用いることができる。混合ガス中における塩素の塩
化水素に対するモル比は0.1〜9の範囲に調整するのが
望ましい。また供給されるアリルアルコールに対する塩
素のモル比は1〜1.1の範囲が適当である。アリルアル
コールの導入管と混合ガスの導入管はそれぞれ複数個所
に配置してもよく、また塩化水素ガスは塩素と別に導入
することもできるが、少くともその一部は塩素との混合
ガスとして導入する。反応管中を流れる塩酸濃度は、少
くとも混合ガスの最初の導入管(7)より生成物の取出し
管(9)までの反応領域において、反応混合物中15〜45重
量%、好ましくは25〜45重量%である。15重量%未満で
は副生物である3−クロロ−1,2−プロパンジオールの
生成比が大きくなり、DCHの収率が低下するので好ま
しくない。また45重量%を越えると大規模な冷却及び/
又は加圧設備を要することとなり不経済である。上記応
帯域中の滞留時間は5〜30秒で必要かつ十分である。こ
の滞留時間内で生成物の取出し口におけるアリルアルコ
ール濃度を実質的にゼロにすることができ、また新たに
生成した生成物を反応管内に必要以上に長く滞留させず
実際の反応領域を限定することが可能になる。
The allyl alcohol used above may be anhydrous or may contain up to about 40% by weight water. The chlorine gas may be vaporized liquefied chlorine, or may be a so-called gas containing hydrogen, air and the like in an amount of 1 to 3%. The hydrogen chloride gas can be used by separating and recovering the hydrogen chloride gas contained in the reaction mixture taken out from the pipe (9) as described later. It is desirable to adjust the molar ratio of chlorine to hydrogen chloride in the mixed gas in the range of 0.1 to 9. Further, the molar ratio of chlorine to allyl alcohol supplied is appropriately in the range of 1 to 1.1. The introduction pipes for allyl alcohol and the introduction pipes for the mixed gas may be arranged at plural places respectively, and the hydrogen chloride gas may be introduced separately from chlorine, but at least a part thereof is introduced as a mixed gas with chlorine. To do. The concentration of hydrochloric acid flowing in the reaction tube is at least 15 to 45% by weight, preferably 25 to 45% by weight in the reaction mixture in the reaction region from the first introduction pipe (7) of the mixed gas to the product removal pipe (9). % By weight. If it is less than 15% by weight, the production ratio of 3-chloro-1,2-propanediol, which is a by-product, increases, and the yield of DCH decreases, which is not preferable. If it exceeds 45% by weight, large-scale cooling and / or
Or it is uneconomical because it requires pressurizing equipment. The residence time in the reaction zone is 5 to 30 seconds, which is necessary and sufficient. Within this residence time, the concentration of allyl alcohol at the product outlet can be made substantially zero, and the newly formed product does not stay in the reaction tube longer than necessary, limiting the actual reaction region. It will be possible.

反応温度は反応領域内において10℃以下が好ましい。10
℃を越えると塩化アリル,トリクロロプ口パン,エーテ
ル等の副生物が増加し、DCHの収率が低下する。一方
−20℃より低温では収率向上には有利であるが、冷却に
要するコスト面,あるいは反応混合液の凍結のおそれの
点で好ましくない。本発明にいう反応領域は一種の断熱
反応器として機能するため、反応管中の軸方向に温度勾
配が生じる。この場合、塩素とアリルアルコールが最初
に接触する部分の温度が−20〜0℃,生成物取出し口に
おける温度が−10〜10℃とするのが適当である。反応器
の他の部分についてはそれ程厳密ではないが−20〜10℃
に保つことが望ましい。
The reaction temperature is preferably 10 ° C or lower in the reaction region. Ten
When the temperature exceeds ℃, by-products such as allyl chloride, trichlorobutane bread and ether increase, and the yield of DCH decreases. On the other hand, if the temperature is lower than -20 ° C, it is advantageous for improving the yield, but it is not preferable from the viewpoint of the cost required for cooling or the fear of freezing the reaction mixture. Since the reaction region in the present invention functions as a kind of adiabatic reactor, a temperature gradient is generated in the reaction tube in the axial direction. In this case, it is suitable that the temperature of the portion where chlorine and allyl alcohol first come into contact is -20 to 0 ° C and the temperature at the product outlet is -10 to 10 ° C. For other parts of the reactor, less -20 to 10 ° C
It is desirable to keep

本発明においては上記のような反応管による循環方式を
採用し、アリルアルコールと塩素とを断熱条件下に反応
させ、多量の反応熱と塩化水素との溶解熱は冷却された
循環液の顕熱を利用して除去する。したがって反応混合
物の混合が重要であり静的ミキサーが採用される。混合
の効果を高めるために、反応管中で反応混合物の線速度
は少くとも0.5m/秒が必要である。静的ミキサーとは
駆動部分の全くない静止型混合攪拌器であり、スタティ
ックミキサー,ハイミキサー,ISGミキサー,LPDミ
キサー等の名称で市販されている。エレメント数は混合
液の線速度,圧力損失等を考慮して定められるが反応領
域当り4〜20エレメントで十分である。
In the present invention, a circulation system using a reaction tube as described above is adopted, allyl alcohol and chlorine are reacted under adiabatic conditions, and a large amount of reaction heat and heat of dissolution of hydrogen chloride are sensible heat of the cooled circulating liquid. To remove. Therefore mixing of the reaction mixture is important and static mixers are employed. A linear velocity of the reaction mixture in the reaction tube of at least 0.5 m / sec is required to enhance the mixing effect. The static mixer is a static mixer having no driving part and is commercially available under the names of static mixer, high mixer, ISG mixer, LPD mixer and the like. The number of elements is determined in consideration of the linear velocity of the mixed solution, pressure loss, etc., but 4 to 20 elements are sufficient per reaction region.

第1図において管(12)より気液分離器(10)へ導入される
調節水としては、生成物取出し管(9)より取出される反
応混合物より分離した水相が利用される。すなわち本発
明の後工程において、取出された反応混合物を加熱して
発生する塩化水素ガスを回収し、残液を冷却することに
よりDCH相(下層)と塩酸水溶液相(上層)に分液す
ることができるが、この上層を調節水として循環し利用
することができる。この調節水は反応管に供給される他
の成分を考慮し、また反応管中を流れる液の総量が一定
になるように、かつ反応混合物中のDCH及び塩酸の濃
度が所定の値になるように流量調節して循環液に導入す
る。導入個所は図面に示す個所に限定されず反応管の任
意の個所でよい。
As the regulated water introduced into the gas-liquid separator (10) through the pipe (12) in FIG. 1, an aqueous phase separated from the reaction mixture taken out through the product take-out pipe (9) is used. That is, in the subsequent step of the present invention, hydrogen chloride gas generated by heating the reaction mixture taken out is recovered, and the residual liquid is cooled to separate into a DCH phase (lower layer) and a hydrochloric acid aqueous solution phase (upper layer). However, this upper layer can be circulated and used as control water. This control water takes into consideration other components supplied to the reaction tube, and also makes the total amount of the liquid flowing in the reaction tube constant and makes the concentrations of DCH and hydrochloric acid in the reaction mixture predetermined values. Adjust the flow rate to introduce into the circulating fluid. The introduction location is not limited to the location shown in the drawings, and may be any location in the reaction tube.

また上記の後工程において回収された塩化水素ガスは、
通常は図面のごとく管(6)(7)より導管(1)に導入される
が、余剰分が生じたときは、たとえば管(6)の分岐管(1
4)より気液分離器(10)に導入してもよいし、熱交換器
(3)に入る手前の位置に導入してもよい。
In addition, the hydrogen chloride gas recovered in the above post-process is
Normally, as shown in the drawing, it is introduced into the conduit (1) through the pipes (6) and (7), but when excess is generated, for example, the branch pipe (1) of the pipe (6)
4) may be introduced into the gas-liquid separator (10) or a heat exchanger
(3) It may be installed at a position before entering.

第2図は第1図の装置を組合せて2段式にした例であ
る。図面左側の1段目反応装置の配管,機器を示す番号
は第1図のそれらと同様であり、右側の2段目装置には
生成物取出し管(9)より取出された生成物を含む反応混
合物が導入され、循環液としてポンプ(102)により導管
(反応管)(101)内を循環する。また塩化水素ガスは第
1段目の導入管(6)より分岐して第2段目の導入管(106)
により管(105)より導かれる塩素と混合され、管(107)に
より導管(101)に導入される。アリルアルコール導入管
(104),静的ミキサー(108),生成物取出し管(109),気
液分離器(110),排ガス導出管(111),熱交換器(103),
補充用塩酸導入管(113),塩化水素ガス導入管(114)はい
ずれも第1図に説明したものと同様である。
FIG. 2 shows an example in which the apparatus shown in FIG. 1 is combined into a two-stage type. The numbers of the piping and equipment of the first-stage reaction device on the left side of the drawing are the same as those in FIG. 1, and the reaction containing the product taken out from the product take-out pipe (9) is shown in the second-stage device on the right side. The mixture is introduced and circulates in a conduit (reaction tube) (101) as a circulating liquid by a pump (102). Further, the hydrogen chloride gas is branched from the first-stage introduction pipe (6), and then the second-stage introduction pipe (106).
Is mixed with chlorine introduced through the pipe (105) and introduced into the conduit (101) through the pipe (107). Allyl alcohol introduction tube
(104), static mixer (108), product extraction pipe (109), gas-liquid separator (110), exhaust gas discharge pipe (111), heat exchanger (103),
The replenishing hydrochloric acid introducing pipe (113) and the hydrogen chloride gas introducing pipe (114) are the same as those explained in FIG.

1段目と2段目の反応量の比率は反応工学的考察により
容易に決定できるが、本発明においてはその比率は1:
1とするのが適当である。そして生成物取出し管(9)と
(109)におけるアリルアルコール濃度が実質的にゼロと
なるようにすべきである。同様にして2段式を3段式あ
るいはそれ以上の多段式にすれば収率上有利であるが、
経済性を考慮して適宜決定すればよい。
The ratio of the reaction amounts in the first step and the second step can be easily determined by considering reaction engineering, but in the present invention, the ratio is 1 :.
A value of 1 is suitable. And with the product withdrawal tube (9)
The allyl alcohol concentration at (109) should be substantially zero. Similarly, if the two-stage type is changed to a three-stage type or a multi-stage type of more than that, it is advantageous in yield.
It may be determined as appropriate in consideration of economy.

〔作用〕[Action]

本発明法の基本的な反応機構は次式に示される。 The basic reaction mechanism of the method of the present invention is shown by the following formula.

(主反応) (副反応) 但し、上式において AA:アリルアルコール MCH:3−クロロ−1,2−プロパンジオール AA:AA,DCH,MCHのようなヒドロキシ基を
有する化合物を代表させたもの ETH:エーテル類 k,k,k:式(i)(ii)(iii)の反応速度定数 これより次式の反応速度式が得られる。
(Main reaction) (Side reaction) However, in the above formula, AA: allyl alcohol MCH: 3-chloro-1,2-propanediol AA * : representative of compounds having a hydroxy group such as AA, DCH, MCH ETH: ethers k 1 , k 2 , k 3 : reaction rate constant of the equations (i) (ii) (iii) From this, the following reaction rate equation can be obtained.

d[DCH]/dt=k[AA][Cl2][Cl-] (iv) d[MCH]/dt=k[AA][Cl2][H2O] (v) d[ETH]/dt=k[AA][Cl2][AA*] (vi) 但し上式にいおて[ ]はその成分の濃度を表わす。d [DCH] / dt = k 1 [AA] [Cl 2] [Cl -] (iv) d [MCH] / dt = k 2 [AA] [Cl 2] [H 2 O] (v) d [ETH ] / Dt = k 3 [AA] [Cl 2 ] [AA * ] (vi) However, in the above equation, [] represents the concentration of the component.

式(iv)(v)(vi)よりMCH又はETHの生成比は、 d[DCH]/d[MCH]=k[Cl-]/k[H2O] (vii) d[DCH]/d[ETH]=k[Cl-]/k[AA*] (viii) となる。From the formulas (iv) (v) (vi), the production ratio of MCH or ETH is d [DCH] / d [MCH] = k 1 [Cl ] / k 2 [H 2 O] (vii) d [DCH] / D [ETH] = k 1 [Cl ] / k 3 [AA * ] (viii).

上記式(vii)により反応の場におけるCl-濃度の高い程D
CHの生成比が高くなるので有利であり、本発明のごと
く媒体となる塩酸濃度は工業的に不都合のない程度に大
にするのがよい。
According to the above formula (vii), the higher the Cl concentration in the reaction field, the higher the D
This is advantageous because the production ratio of CH becomes high, and it is preferable that the concentration of hydrochloric acid serving as a medium be large enough to be industrially inconvenient as in the present invention.

また本発明は上記のように反応管による循環方式を採用
するものであるが、攪拌槽による連続式に比べ新たに生
じた生成物の一部についてみれば、平均滞留時間を短く
することができ、かつ反応領域においてはチユーブラー
反応器類似の反応器が形成され、管の軸方向における反
応混合液の混合が抑えられるので、逐次反応が起こる機
会が少くなり、主としてエーテルからなる副生物の生成
が抑えられる。また上記(iii)式によりAAとCl2がA
Aと共にETHの生成に関与すると考えられるので、A
の反応速度への寄与は近似的にAAの初期濃度で代
表させることができる。このような点より、アリルアル
コール及び塩素のための導入管を複数個所配置すると、
アリルアルコールの初期濃度を無限小に近づけることが
できるので式(viii)の[AA]が小さくなり、エーテ
ルの生成比をさらに小さくするのに効果がある。このよ
うにすれば回分式に近似した連続式の反応を行うことが
できる。
Further, although the present invention employs a circulation system using a reaction tube as described above, the average residence time can be shortened in comparison with a continuous system using a stirring tank in view of a part of newly generated products. In addition, since a reactor similar to a tumbler reactor is formed in the reaction region and the mixing of the reaction mixture in the axial direction of the tube is suppressed, the chance of successive reactions is reduced, and by-products mainly consisting of ether are produced. It can be suppressed. Further, according to the above formula (iii), AA * and Cl 2 are A
Since it is considered to be involved in the production of ETH together with A, A
The contribution of A * to the reaction rate can be approximately represented by the initial concentration of AA. From such a point, if multiple introduction pipes for allyl alcohol and chlorine are arranged,
Since the initial concentration of allyl alcohol can be brought close to infinity, [AA * ] in the formula (viii) becomes small, which is effective in further reducing the ether formation ratio. In this way, a continuous reaction similar to a batch method can be performed.

またアリルアルコールと塩素との反応は周知のように極
めて速い。したがって両者を速やかに接触させる程有利
であり、本発明のごとくアリルアルコールと塩素とを同
時にしかも反応管中の近接した位置に導入することはこ
の目的にそうものである。さらに前記のごとくCl-濃度
の高いほどDCHの生成比が高くなるので、塩化水素ガ
スの一部を塩素との混合ガスとして同時に導入する方法
が有効である。以下、実施例,比較例を示すが組成%は
いずれも重量単位である。
Also, as is well known, the reaction between allyl alcohol and chlorine is extremely fast. Therefore, it is advantageous to bring them into contact with each other quickly, and it is for this purpose to introduce allyl alcohol and chlorine at the same time and at a close position in the reaction tube as in the present invention. Furthermore, as described above, the higher the Cl - concentration, the higher the production ratio of DCH. Therefore, it is effective to introduce a part of hydrogen chloride gas as a mixed gas with chlorine at the same time. Hereinafter, Examples and Comparative Examples are shown, but the composition% is in weight unit.

〔実施例〕〔Example〕

比較例1 第3図に示す装置を用いて塩酸媒体中におけるアリルア
ルコールと塩素との反応を行った。
Comparative Example 1 Allyl alcohol and chlorine were reacted in a hydrochloric acid medium using the apparatus shown in FIG.

生成物取出し管(203)より下の容量が700mlの蓋付きガラ
ス製攪拌槽(反応容器)(201)を用いて管(206)よりアリ
ルアルコール,管(209)より塩素ガス(207)塩化水素ガス
(208)の混合ガス,管(210)より塩酸,管(211)よりサイ
クルされた調節水を供給し、管(212)より排ガスを排出
させながら反応させ、連続的に管(203)より生成物を反
応混合物容器(204)に取出した。ガラス製攪拌槽(201)及
び受器(204)は冷却浴(213),(214)によって冷却され
る。各原料の供給量,反応条件及び結果を第1表に示
す。
Using a glass stirring tank (reaction vessel) (201) with a capacity of 700 ml below the product extraction pipe (203), use allyl alcohol from pipe (206) and chlorine gas (207) hydrogen chloride from pipe (209). gas
(208) mixed gas, hydrochloric acid from pipe (210), cycled controlled water from pipe (211) are supplied, and reaction is performed while exhaust gas is discharged from pipe (212) to continuously generate from pipe (203). The material was discharged into the reaction mixture container (204). The glass stirring tank (201) and the receiver (204) are cooled by cooling baths (213) and (214). Table 1 shows the supply amount of each raw material, the reaction conditions and the results.

参考例 第3図の装置の生成物取出し管(203)を閉鎖して、半回
分式の装置として用いた。
Reference Example The product discharge pipe (203) of the apparatus shown in FIG. 3 was closed and used as a semi-batch type apparatus.

反応容器(201)に37%塩酸400gを仕込み、0℃に保ちつ
つ、攪拌下にアリルアルコール85g,塩素105gと塩化
水素80gとの混合ガススをアリルアルコールと塩素がほ
ぼ当量になるように、45分間で供給した。反応後窒素ガ
スを吹込んで塩化水素を追い出した後、反応混合物をガ
スクロマトグラフ法で定量したところ、供給したアリル
アルコール基準でDCHが98.0%の収率で生成した。
Charge 400 g of 37% hydrochloric acid to the reaction vessel (201), and while maintaining the temperature at 0 ° C., stir the mixed gas of allyl alcohol 85 g, chlorine 105 g, and hydrogen chloride 80 g so that allyl alcohol and chlorine are almost equivalent. Supplied in minutes. After the reaction, nitrogen gas was blown in to expel hydrogen chloride, and the reaction mixture was quantified by gas chromatography. As a result, DCH was produced in a yield of 98.0% based on the fed allyl alcohol.

実施例1〜5 比較例2、3 第1図に示した装置において、伝熱面積の10mのカー
ベイト製熱交換器(3),20エレメントのセラミツク製静
的ミキサー(8),容量100のガラスライニング製容器か
らなる気液分離器(10),循環ポンプ(2)を径25mmのフッ
素樹脂ライニング管(1)で環状に接続し、反応管とし
た。反応管全体は十分に保冷し、熱交換器と気液分離器
のジャケットは冷媒を循環して冷却した。塩素と塩化水
素との混合ガス導入管(7)とアリルアルコール導入管(4)
とは近接してて配置されており、この位置から生成物取
出し管(9)までの距離を20mとした。なお比較のため、
静的ミキサーを通らないバイパスを反応管に設けた。ま
た図には省略してあるが、温度計,流量計,圧力計等の
計装設備を通常の方式で装備した。反応管の保有液量は
約200であった。
Examples 1 to 5 Comparative Examples 2 and 3 In the apparatus shown in FIG. 1, a heat exchanger (3) made of carbate having a heat transfer area of 10 m 2, a ceramic static mixer (8) having 20 elements, and a capacity of 100 A gas-liquid separator (10) consisting of a glass-lined container and a circulation pump (2) were annularly connected with a fluororesin lining pipe (1) having a diameter of 25 mm to form a reaction tube. The entire reaction tube was sufficiently kept cool, and the jackets of the heat exchanger and the gas-liquid separator were circulated with a refrigerant to cool it. Mixed gas introduction pipe of chlorine and hydrogen chloride (7) and allyl alcohol introduction pipe (4)
Are placed close to each other, and the distance from this position to the product take-out pipe (9) is set to 20 m. For comparison,
The reaction tube was provided with a bypass that did not pass through the static mixer. Although not shown in the figure, instrumentation equipment such as a thermometer, a flowmeter, and a pressure gauge was equipped in a normal manner. The amount of liquid retained in the reaction tube was about 200.

各原料の供給量,反応条件及び試験結果を第2表に示し
た。塩酸濃度は中和滴定により、生成物はガスクロマト
グラフ法により定量した。ガスクロマトグラフ法のカラ
ムとしてシリコン系中極性キャピラリーカラム(長さ25
m,ガスクロ工業社製OV−1701)を用い、エチレ
ングリコールジエチルエーテルを内部標準物質として定
量した。調節水(後工程よりのリサイクル液)は取出さ
れた生成物を含む反応混合物を加熱して常圧乃至1.5気
圧で塩化水素ガスを放散後、冷却して2層に分離させ、
その上層(水相)を回収したものを用いた。
Table 2 shows the supply amount of each raw material, reaction conditions and test results. The hydrochloric acid concentration was determined by neutralization titration, and the product was determined by gas chromatography. Silicon-based medium-polarity capillary column (length 25
m, Gas Chloro Industrial Co., Ltd. OV-1701) was used to quantify ethylene glycol diethyl ether as an internal standard substance. Controlled water (recycled liquid from the subsequent step) is heated to a reaction mixture containing the product taken out to release hydrogen chloride gas at atmospheric pressure to 1.5 atm, and then cooled to separate into two layers.
The recovered upper layer (aqueous phase) was used.

なお実施例5においては第2図に示したような2段式の
装置とした。ただし塩化水素ガス導入管(14)(114)は使
用しなかった。
In Example 5, a two-stage type device as shown in FIG. 2 was used. However, the hydrogen chloride gas introduction pipes (14) (114) were not used.

以上の実施例,比較例,参考例より、次のことが判る。
本発明方法及び装置を用いた各実施例は第3図に示す通
常の攪拌槽を用いた1段式の連続的方法で行った比較例
1に比べ、目的とするDCHの収率は高く副生物は減少
している。参考例は第3図装置を用いた半回分的方法で
あり高収率が得られているが、実験室的容量で行われた
もので工業的には不適当である。また第2図に示した2
段式の装置を用いた実施例5では収率の向上が顕著であ
り、半回分式方法で行われた参考例に近くなっている。
また静的ミキサーを省略した比較例2は各実施例に比べ
収率の低下が認められる。
From the above examples, comparative examples, and reference examples, the following can be understood.
Each of the examples using the method and apparatus of the present invention has a higher target DCH yield than Comparative Example 1 performed by the one-stage continuous method using an ordinary stirring tank shown in FIG. Living things are decreasing. The reference example is a semi-batch method using the apparatus shown in FIG. 3, and a high yield was obtained, but it was carried out in a laboratory volume and is industrially inappropriate. 2 shown in FIG.
In Example 5 using the stepwise apparatus, the yield was remarkably improved, which is close to the reference example performed by the semi-batch method.
Further, in Comparative Example 2 in which the static mixer was omitted, a decrease in yield was recognized as compared with each Example.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように本発明方法及び装置によれば、塩酸媒体中
におけるアリルアルコールと塩素との反応により2,3−
ジクロロ−1−プロパノールを製造する工程を、工業的
規模に適した連続法により効率よく行うことができる。
また本発明によれば工業化に際して不可避な、実験室的
手法における高い収率の低下を最小限に抑えることが可
能となり産業上きわめて有用である。
As described above, according to the method and apparatus of the present invention, the reaction of allyl alcohol and chlorine in a hydrochloric acid medium causes 2,3-
The step of producing dichloro-1-propanol can be efficiently performed by a continuous method suitable for an industrial scale.
Further, according to the present invention, it is possible to minimize the high yield reduction in the laboratory method, which is inevitable in industrialization, and is extremely useful in industry.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図及び第2図は本発明方法を実施する装置の概略図
を示し、第1図は1段式、第2図は2段式を表わす。第
3図は比較例1に使用した実験室的規模の2,3−ジク
ロロ−1−プロパノールの製造装置の概略図を示す。 1,101:導管(反応器), 2,102:循環ポンプ, 3,103:熱交換器, 4,104:アリルアルコール導入管, 7,107:塩素,塩化水素混合ガス導入管, 8,108:静的ミキサー, 9,109:生成物取出し管
1 and 2 show a schematic view of an apparatus for carrying out the method of the present invention. FIG. 1 shows a one-stage type, and FIG. 2 shows a two-stage type. FIG. 3 shows a schematic view of a laboratory scale apparatus for producing 2,3-dichloro-1-propanol used in Comparative Example 1. 1, 101: Conduit (reactor), 2, 102: Circulation pump, 3, 103: Heat exchanger, 4, 104: Allyl alcohol introduction pipe, 7, 107: Chlorine / hydrogen chloride mixed gas introduction pipe, 8, 108 : Static mixer, 9,109: Product take-out pipe

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−290835(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (56) References JP-A-63-290835 (JP, A)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】環状に形成された管式反応器により、アリ
ルアルコールと塩素とを塩酸媒体中で反応させて2,3
−ジクロロ−1−プロパノールを製造する方法であっ
て、導管内に塩酸媒体を含む反応混合物を冷却して循環
させ、この循環液にアリルアルコール及び塩素と塩化水
素との混合ガスを相互に近接した位置より連続的に導入
して上記循環経路内で反応させ、供給されたアリルアル
コールの総モル数に相当する生成物を含む反応混合物を
取り出し、残部に塩素ガス及び/又は塩酸を補充し、こ
の循環液の顕熱により反応熱及び塩化水素ガスの溶解熱
を吸収させることを特徴とする2,3−ジクロロ−1−
プロパノールの連続的製法。
1. Allyl alcohol and chlorine are reacted in a hydrochloric acid medium by a tubular reactor formed into a ring to form 2,3
A method for producing dichloro-1-propanol, in which a reaction mixture containing a hydrochloric acid medium is cooled and circulated in a conduit, and allyl alcohol and a mixed gas of chlorine and hydrogen chloride are brought close to each other in the circulating liquid. The reaction mixture is continuously introduced from the position and reacted in the above circulation path, the reaction mixture containing the product corresponding to the total number of moles of allyl alcohol supplied is taken out, and the balance is supplemented with chlorine gas and / or hydrochloric acid. 2,3-dichloro-1-, which absorbs the heat of reaction and the heat of dissolution of hydrogen chloride gas by the sensible heat of the circulating liquid
Continuous production of propanol.
【請求項2】循環液中におけるアリルアルコールと塩素
との反応温度が−20〜+10℃である請求項1に記載の製
法。
2. The method according to claim 1, wherein the reaction temperature of allyl alcohol and chlorine in the circulating liquid is −20 to + 10 ° C.
【請求項3】循環液中におけるアリルアルコールと塩素
との反応滞留時間が5〜30秒である請求項1又は2に記
載の製法。
3. The process according to claim 1, wherein the reaction residence time of allyl alcohol and chlorine in the circulating liquid is 5 to 30 seconds.
【請求項4】塩化水素ガスとして導管より取出した生成
物を含む反応混合物より回収された塩素ガスを使用する
請求項1〜3いずれかに記載の製法。
4. The method according to claim 1, wherein chlorine gas recovered from a reaction mixture containing a product taken out through a conduit is used as hydrogen chloride gas.
【請求項5】環状に形成された管式反応器により、アリ
ルアルコールと塩素とを塩酸媒体中で反応させて2,3
−ジクロロ−1−プロパノールを製造するための装置で
あって、塩酸媒体を含む反応混合物を循環させ少なくと
もその一部で上記反応を行わせる導管経路よりなり、該
導管にはアリルアルコール導入管,該アリルアルコール
導入管に近接して配置された塩素及び塩化水素の混合ガ
ス導入管,上記アリルアルコールとガスとを混合させる
静的ミキサー,反応生成物の取出し管,排ガスを分離排
出させる気液分離器,調節水導入管,補充用塩化水素ガ
ス及び/又は塩酸導入管,循環用ポンプ並びに循環液用
熱交換器を設けたことを特徴とする装置。
5. Allyl alcohol and chlorine are reacted in a hydrochloric acid medium by a tubular reactor formed into a ring to form a few
An apparatus for producing dichloro-1-propanol, which comprises a conduit path for circulating a reaction mixture containing a hydrochloric acid medium to carry out the above reaction at least at a part thereof, the conduit comprising an allyl alcohol introduction tube, A mixed gas introduction pipe of chlorine and hydrogen chloride arranged close to the allyl alcohol introduction pipe, a static mixer for mixing the above allyl alcohol and gas, a take-out pipe for reaction products, and a gas-liquid separator for separating and discharging exhaust gas A device provided with a control water introducing pipe, a supplemental hydrogen chloride gas and / or hydrochloric acid introducing pipe, a circulation pump and a circulating liquid heat exchanger.
【請求項6】請求項5に記載の装置を順次直列に連結し
て使用される、アリルアルコールと塩素との塩酸媒体中
における反応により2,3−ジクロロ−1−プロパノー
ルを製造するための2段式もしくは多段式の装置であっ
て、塩酸媒体を含む反応混合物を循環させ少くともその
一部で上記反応を行わせる導管経路よりなり、該導管に
はアリルアルコール導入管,該アリルアルコール導入管
に近接して配置された塩素及び塩化水素の混合ガスの導
入管,上記アリルアルコールとガスとを混合させる静的
ミキサー,反応生成物の取出し管,排ガスを分離排出さ
せる気液分離器,前段よりの生成物を導入する管,補充
用塩化水素ガス及び/又は塩酸導入管,循環用ポンプ並
びに循環液冷却用の熱交換器を設けたことを特徴とする
装置。
6. A method for producing 2,3-dichloro-1-propanol by the reaction of allyl alcohol and chlorine in a hydrochloric acid medium, which is used by sequentially connecting the apparatuses according to claim 5 in series. A multi-stage or multi-stage apparatus, which comprises a conduit path for circulating a reaction mixture containing a hydrochloric acid medium to carry out the above-mentioned reaction at least at a part thereof, wherein the conduit is an allyl alcohol introduction tube, the allyl alcohol introduction tube Introducing a mixed gas of chlorine and hydrogen chloride arranged in close proximity to the above, a static mixer for mixing the above allyl alcohol and gas, a take-out pipe for reaction products, a gas-liquid separator for separating and discharging exhaust gas, from the previous stage An apparatus comprising: a pipe for introducing the product, a supplemental hydrogen chloride gas and / or hydrochloric acid introduction pipe, a circulation pump, and a heat exchanger for cooling the circulating liquid.
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