CN102241570A

CN102241570A - 一种提高溴素利用率的十溴二苯醚制备工艺及装置

Info

Publication number: CN102241570A
Application number: CN2011101223338A
Authority: CN
Inventors: 袁德洪; 陈如林; 丁忠锋; 刘瑞祥
Original assignee: Shouguang WeiDong Chemical Co Ltd
Current assignee: Shouguang WeiDong Chemical Co Ltd
Priority date: 2011-05-12
Filing date: 2011-05-12
Publication date: 2011-11-16

Abstract

本发明公开了一种提高溴素利用率的十溴二苯醚制备工艺及装置，所述工艺采用二苯醚作为吸收剂，吸收溴化过程挥发的溴素，再循环到溴化反应中，所述装置包括依次连通的滴醚罐、溴化釜、冷凝器和溴化氢吸收装置；本发明的优点在于：能够有效提高溴素的利用率，降低了溴素的单耗量，每生产1吨十溴二苯醚，溴素的消耗量仅在1.7～1.8吨，溴素单耗可减少0.3～0.8吨，节省溴素15～30%，同时还提高了副产品氢溴酸的质量，使氢溴酸中游离溴的含量降至0.1%，减少了赤磷或硫磺的消耗，有效的提高了原材料的利用率，降低了生产成本。同时，本发明的设备结构简单，工艺易于操作，成本低，能耗低。

Description

一种提高溴素利用率的十溴二苯醚制备工艺及装置

技术领域

本发明涉及十溴二苯醚的制备工艺及装置，具体地说是一种提高溴素利用率的十溴二苯醚制备工艺及装置，属于化工领域。

背景技术

十溴二苯醚是一种高效广谱添加剂阻燃剂，是世界上用量最大的阻燃剂品种之一，主要用作添加型阻燃剂，含溴量大，热稳定性好、阻燃效能高，用途广泛，适用作聚乙烯、聚丙烯、ABS树脂、环氧树脂、PBT树脂、硅橡胶、三元乙橡胶及聚脂纤维、棉纤维等的阻燃剂。由于十溴二苯醚具有阻燃效率高、适用面广、耐热性好、水解稳定性优异等特点，生产和应用历史已久。

按照传统方法，每生产1吨十溴二苯醚，溴素消耗量在2.1～2.5吨，溴素消耗量不仅高，而且副产品氢溴酸中含有的游离溴的含量会过高，游离溴的含量在1%～15%之间，将导致氢溴酸产品质量下降。如果采用赤磷或硫磺吸收游离溴又会导致氢溴酸中磷酸或硫酸含量的超标。

发明内容

为了解决上述问题，本发明设计了一种提高溴素利用率的十溴二苯醚制备工艺及装置，设备结构简单，工艺易于操作，能够有效提高溴素的利用率，降低了溴素的单耗量。

解决溴素蒸汽分压高，易挥发，提高合成十溴二苯醚时溴素利用率低的问题。

本发明的技术方案为：

一种提高溴素利用率的十溴二苯醚制备工艺，包括溴化、蒸馏、后处理和循环再利用工序。

（1）溴化：通过滴醚罐将二苯醚滴到装有溴素的溴化釜中；

（2）蒸馏：将物料加热蒸馏，上述步骤（1）得到的副产品及蒸发的溴素通过冷凝器冷凝后进入溴化氢吸收装置；

（3）后处理：溴化氢吸收装置利用二苯醚作为吸收剂，吸收溴化过程挥发的溴素；

（4）循环再利用：将上述步骤（3）中吸收过溴素的二苯醚转入到上述步骤（1）的滴醚罐中作为溴化反应的原材料参与溴化反应，循环重复上述步骤。

溴化氢吸收装置为与冷凝器相连通的吸收罐，设备简单，易于操作。

一种提高溴素利用率的十溴二苯醚制备装置，包括依次连通的滴醚罐、溴化釜、冷凝器，所述的冷凝器与溴化氢吸收装置相连通。

优选地，所述的溴化氢吸收装置为装有二苯醚的吸收罐。

通过十溴二苯醚反应方程式可知：

化学方程式 C₁₂H₁₀O + 10Br₂→ C₁₂Br₁₀O + 10HBr

分子量 170.2104 1598.08 959.1714 809.119

按生产1吨产品计算单耗及副产品（理论收率100%计）

每生产1吨十溴二苯醚需要消耗0.1775吨二苯醚，1.6661吨溴素，同时会产生0.8436吨副产物氢溴酸气体。

由于溴素的蒸汽分压非常大，30℃时蒸汽分压为23.2KPa，因此副产品氢溴酸进入氢溴酸吸收系统时会带出大量的溴素。

由气体平衡蒸汽压可知：以溴化温度30℃，真空压力保持在-0.01Mpa计算，每生产1吨十溴二苯醚产品氢溴酸气体带出溴素总量为m=0.438吨。

溴素的理论消耗总量m=1.666吨+0.438吨=2.104吨。

副产品氢溴酸带出溴素通过0.178吨二苯醚吸收，主要生成二苯醚的二溴和三溴代物。当再次投料时产生的溴素直接用吸收罐中吸收了溴素的二苯醚代替纯二苯醚吸收，从而有效降低了溴素单耗。

通过计算，每生产1吨十溴二苯醚，溴素的消耗量为1.7～1.8吨，溴素单耗减少0.3～0.8吨，节省溴素15～30%。

本发明的优点在于：能够有效提高溴素的利用率，降低了溴素的单耗量，每生产1吨十溴二苯醚，溴素的消耗量仅在1.7～1.8吨，溴素单耗可减少0.3～0.8吨，节省溴素15～30%，同时还提高了副产品氢溴酸的质量，使氢溴酸中游离溴的含量降至0.1%，减少了赤磷或硫磺的消耗，有效的提高了原材料的利用率，降低了生产成本。同时，本发明的设备结构简单，工艺易于操作，成本低，能耗低。

下面结合附图和实施对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明实施例一种提高溴素利用率的十溴二苯醚制备装置的结构示意图；

图中：1-滴醚罐、2-溴化釜、3-冷凝器、4-吸收罐。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为重量百分数。

实施例1

十溴二苯醚合成方法包括溴化、蒸馏、后处理和循环再利用工序；具体步骤如下：

Figure 2011101223338100002DEST_PATH_IMAGE002

（1）溴化：通过滴醚罐将二苯醚滴到装有溴素的溴化釜中；

（2）蒸馏：将物料加热蒸馏，并回收蒸发出的溴素，上述步骤（1）得到的副产品及蒸发的溴素通过冷凝器冷凝后进入溴化氢吸收装置；

(1)溴化；将4000重量份的溴素放入溴化釜中，再加入15重量份的催化剂，搅拌1小时；保持溴化釜内温度为40℃,压力控制在-0.04～0.O1MPa，将100重量份的二苯醚熔化后加入溴化釜内；搅拌的同时将溴化釜内温度升高到40～60℃，保持10小时，再降温到室温，进入步骤(2)；

(2)蒸溴；将物料加热蒸馏，并回收蒸发出的溴素，上述步骤（1）得到的副产品及蒸发的溴素通过冷凝器冷凝后进入溴化氢吸收装置；

(3)后处理；溴化氢吸收装置利用二苯醚作为吸收剂，吸收溴化过程挥发的溴素；

结果：每生产1吨十溴二苯醚，溴素的消耗量为1.7～1.8吨，溴素单耗减少0.3～0.8吨，节省溴素15～30%。

实施例2

如图1所示，一种提高溴素利用率的十溴二苯醚制备装置，包括依次连通的滴醚罐1、溴化釜2、冷凝器3，所述的冷凝器3与溴吸收罐相4连通，所述的吸收罐4内装有二苯醚。

通过滴醚罐1将二苯醚滴到装有溴素的溴化釜2中，发生溴化反应，副产物及挥发的溴素经过冷凝器3冷凝后进入装有二苯醚的吸收罐4被吸收。吸收了溴素和副产物的二苯醚作为溴化反应的原料再进入到溴化釜2进行溴化反应，依次循环。

本发明各个实施例中，所用化工料均为本领域生产中所用之料，均可从市场中得到，且对于生产结果不会产生影响；在各工序中用到的设备，均采用当前生产中所用的常规设备，并无特别之处。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种提高溴素利用率的十溴二苯醚制备工艺，其特征在于：包括溴化、蒸馏、后处理和循环再利用工序；具体步骤如下：

（1）溴化：通过滴醚罐将二苯醚滴到装有溴素的溴化釜中，得到十溴二苯醚和副产品；

（4）循环再利用：将上述步骤（3）中吸收过溴素的二苯醚转入到上述步骤（1）的滴醚罐中作为溴化反应的原材料参与溴化反应。

2.根据权利要求1所述的一种提高溴素利用率的十溴二苯醚制备装置，其特征在于：包括依次连通的滴醚罐、溴化釜、冷凝器，所述的冷凝器与溴化氢吸收装置相连通。

3.根据权利要求2所述的一种提高溴素利用率的十溴二苯醚制备装置，其特征在于：所述的溴化氢吸收装置为装有二苯醚的吸收罐。