环氧氯丙烷(epichlorohydrin，ECH)是一种重要的有机化工原料和精细化工产品，主要用于生产环氧树脂、增强树脂、水处理树脂、合成甘油和弹性体等。近年来由于生物柴油产业的兴起，随之副产大量的甘油(占生物柴油量的1/10)，从而造成国内甘油市场过剩、价格大跌。甘油(glycerol，Gly)通过和盐酸的反应可以生成用来直接制备环氧氯丙烷的原料--二氯丙醇。所以利用Gly为原料生产ECH既能减少国家对石油的依赖，又能促进生物质能源产业的顺利发展，具有重大的经济和社会价值。　　 本文以生物柴油副产品Gly为原料，先后进行了氯化和环化反应，并对反应条件进行了优化，高效率地制备了ECH。论文主要工作如下：　　 1.反应体系中主要产物分析方法的建立。　　 (1)通过GC-MS对Gly氯化反应体系中的主要产物进行定性分析。采用VF-5ms(30m×0.25mm×0.25μm)毛细管色谱柱，以高纯He为流动相。柱温采用程序升温，气化室温度为280℃，电子轰击离子源(EI)的电子能量为70eV，接口温度为220℃，扫描范围(m/z)为40～400。通过对气相色谱分离出来的组分进行质谱解析，得到相应组分的分子结构，确证了Gly氯化反应产物中1，3-二氯-2-丙醇(1，3-dichloropropan-2-ol，1，3-DCP)、2，3-二氯-1-丙醇(2，3-dichloropropan-1-ol，2，3-DCP)、3-氯-1，2-丙二醇(3-chloro-1，2-propanediol，3-MCP)以及2-氯-1，3-丙二醇(2-chloro-1，3-propanediol，2-MCP)等物质的存在。　　 (2)建立了同时测定Gly氯化反应体系中主要产物的气相分析方法。采用KR-9(30m×0.32mm×1μm)石英毛细管柱，以高纯N2为流动相。柱温为190℃，汽化室温度为200℃，FID检测器温度为280℃。Gly、3-MCP和1，3-DCP的线性范围均在0.1～1μg内，精密度试验：Gly的RSD值为1.93％；3-MCP的RSD值为1.21％；1，3-DCP的RSD值为1.84％。加样回收率试验：Gly的回收率为99.80％～100.81％，RSD为0.99％～1.84％；3-MCP的回收率为97.90％～109.46％，RSD为1.08％～3.22％；1，3-DCP的回收率为96.40％～101.66％，RSD为2.17％～3.99％。当信噪比为3时，Gly的最小检测限为2.27mg/L；3-MCP的最小检测限为2.50mg/L；1，3-DCP的最小检测限为2.24mg/L。　　 (3)建立了同时测定1，3-DCP环化反应体系中主要产物的气相分析方法。采用SE-54(30m×0.25mm×0.5μm)石英毛细管柱，以高纯N2为流动相。柱温为130℃，汽化室温度为200℃，FID检测器温度为260℃。1，3-DCP和ECH的线性范围均在0.1～1μg内，精密度试验：1，3-DCP的RSD值为1.84％；ECH的RSD值为1.97％。加样回收率试验：1，3-DCP的回收率为94.82％～107.08％，RSD为1.80％～3.07％；ECH的回收率为95.30％～106.28％，RSD为0.33％～2.13％。当信噪比为3时，1，3-DCP的最小检测限为2.24mg/L；ECH的最小检测限为2.59mg/L。　　 2.基于液体盐酸为原料的Gly氯化反应工艺的研究。　　 自行设计搭建了一套玻璃间歇反应精馏装置，针对反应精馏工艺的特点，对Gly氯化反应的条件进行了优化，考察了影响反应精馏的各种因素。最终反应精馏塔顶DCP的收率为68％左右。　　 3.基于气体氯化氢为原料的Gly氯化反应工艺的研究。　　 (1)改用气体氯化氢为反应原料进行研究，选定己二酸为催化剂，考察了温度、HCl通气量、反应时间以及催化剂浓度等各个因素对反应的影响。并通过正交试验确定HCl的通气量是最重要的影响因素。最后在最佳工艺条件下验证实验结果，得到的DCP转化率达到95％左右。　　 (2)在反应最优条件下进行反应动力学研究。根据反应过程中各个产物的含量的变化，建立反应模型，计算得到反应速率常数。结果显示该模型适合氯化反应过程。　　 (3)自行设计了一套连续除水装置，进行了连续除水实验，筛选出无水硫酸钠作为合适的除水剂，并得出外循环流量在1.6mL/min除水效果较好。　　 4.对DCP环化反应工艺的研究。　　 考察了影响反应的各个因素，并分别运用RSM和ANN来对反应进行预测，比较了RSM和ANN的预测效果，拟合出各因素之间的交互作用，最终通过Matlab软件回归找出反应的最优条件：当温度为30℃、碱倍率为2以及碱浓度为1.9mol/L时，得到ECH的收率最大为91.79％。