环氧氯丙烷(Epichlorohydrin, EPCH)是一种重要的有机化工原料,被广泛地应用于化工、轻工、医药、电子电器等行业。环氧氯丙烷多采用氯丙烯法和醋酸丙烯酯法生产,两种方法的主要原料都依赖于石油工业,生产成本高,能耗高,环境污染问题严重。由于目前生物柴油副产甘油的大量增加,甘油价格大幅度降低,甘油法工艺将成为未来环氧氯丙烷生产技术的主要发展方向。本文以甘油法制备环氧氯丙烷为研究对象,提出了环保经济的环氧氯丙烷生产工艺,系统地研究了氢氯化反应、二氯丙醇的皂化、反应产物的分离等工艺过程涉及的化学工程问题。论文的主要研究内容和结论如下：(1)建立了各实验体系样品的分析方法,为整个过程的分析测定提供了依据。(2)研究了环氧氯丙烷-水体系的热力学,测定了293.15K-353.15K范围内环氧氯丙烷-水的液-液相平衡数据和101.3KPa下环氧氯丙烷-水体系的汽-液相平衡数据,并同时选用UNIQUAC和NRTL两个方程对液-液相平衡数据和汽-液相平衡数据进行了关联,两个方程的关联结果都很好,可以用于萃取和精馏过程的模拟计算。(3)对甘油氢氯化反应制备二氯丙醇(DCH)的工艺条件进行了实验研究,结果表明,醋酸和己二酸的催化效果较好,催化剂浓度为5～6wt%较适合；在100～120℃范围内,DCH收率都达到91%以上而且反应速度较快；加入带水剂并不能明显增加DCH收率。在此基础上,研究了氢氯化反应动力学,建立了可逆动力学模型,计算得到了反应级数、反应速率常数及活化能等动力学参数。得到的氢氯化可逆反应动力学方程如下：醋酸为催化剂的动力学方程：己二酸为催化剂的动力学方程：(4)研究了连续氢氯化反应制备DCH工艺,通过单釜连续氢氯化小试实验,考察了反应温度、空时等因素对反应速率及转化率的影响,关联得到了CSTR中的氢氯化反应动力学方程。在小试实验和理论分析的基础上,进行了三釜串联中试实验研究,最高的反应收率达到89.3%。对三釜串联氢氯化反应过程进行了模拟计算,计算结果与实验结果吻合良好。(5)对氢氯化反应的冷凝液和反应母液的分离工艺进行了研究。根据冷凝液和反应母液的组分,采用错流萃取分离冷凝液中的DCH,减压精馏分离母液中的DCH,确定了萃取和减压精馏过程的优化操作条件。采用正辛醇为萃取剂,在优化的操作条件下,经三级错流萃取,二氯丙醇萃取率达到98.4%。减压精馏的操作压力以20-40mmHg为宜,得到的DCH浓度超过98%,收率在96%以上(6)对DCH皂化制备EPCH的反应进行了研究,分别采用电导率法和酸碱滴定法测定了皂化反应和水解副反应动力学。结果表明,皂化反应和水解反应都是二级反应,皂化反应速率较水解反应快得多。计算了速率常数、活化能、指前因子等动力学参数,得到的皂化反应动力学和水解副反应的动力学方程如下：皂化反应动力学方程：水解副反应动力学方程：根据皂化和水解反应的动力学的研究结果,对皂化反应进行了模拟计算,计算结果与实验结果吻合良好。(7)进行了DCH连续皂化工艺的实验研究,采用管式反应器结合反应精馏制备EPCH,考察了反应温度、停留时间、原料配比等因素对连续皂化过程的影响,确定了较优的工艺条件为：管式反应器温度为50℃,空时为5s,NaOH和DCH的摩尔比为1.05,水蒸气与DCH的摩尔比为3.8-4.2。对反应产物进行了精馏分离,得到了各项指标符合国家标准的EPCH产品。本文提出了环保经济的甘油法环氧氯丙烷的生产工艺,研究成果为今后工业装置的开发和设计提供了理论和计算基础,对实现经济的EPCH生产技术过程具有现实意义。