CN106977367A - 一种高效氯丙烯的生产工艺 - Google Patents

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薄纯金
张建肖
宋鹏斌
张延军
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    • C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/093—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens
    • C07C17/10—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of hydrogen atoms

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Abstract

本发明属于化工技术领域，特别涉及一种高效氯丙烯的生产工艺。包括以下步骤：（1）将液氯经氯气蒸发器气化后进入氯气缓冲罐；（2）将氯气缓冲罐内的氯气总量的2/3加入至混合罐中，同时加入引发剂总量的2/3，经过充分混合后经过循环泵打入至反应器中；（3）反应器中加入预热后的丙烯；（4）向反应器中加入氯气总量的1/3，反应15‑30min；（5）继续向反应器中加入氯气总量的1/3和引发剂总量的1/3，得到粗氯丙烯；（6）将粗氯丙烯通过精馏塔提纯得到精制氯丙烯。本发明采用了引发剂反应，反应条件温和，提高了氯丙烯的反应效率，反应温度较传统工艺下降；反应中副反应减少，降低了后续处理的难度。

Description

一种高效氯丙烯的生产工艺
（一）技术领域
本发明属于化工技术领域，特别涉及一种高效氯丙烯的生产工艺。
（二）背景技术
氯丙烯是无色易燃液体，有腐蚀性和刺激性嗅味。微溶于水，与乙醇、氯仿、乙醚和石油醚混溶。可作为生产环氧氯丙烷、丙烯醇、甘油等的中间体，用作特殊反应的溶剂，也是农药、医药、香料、涂料的原料。用于有机合成及制药工业，3-氯丙烯又名烯丙基氯，是一种有机合成原料，在农药上用于合成杀虫单、杀虫双及杀螟丹的中间体N，N-二甲基丙烯胺和拟除虫菊酯中间体丙烯醇酮，此外也是医药、合成树脂、涂料、香料等的重要原料。兼有烯烃和卤代烃的反应性，是甘油、环氧氯丙烷、丙烯醇等的有机合成中间体。
氯丙烯的生产方法有如下几种：
（1）高温氯化法，将干燥的丙烯经350～400℃预热，液氯经加热气化，两种物料在高速喷射状态下混合并进行反应，丙烯与氯气的配比为4～5∶1(摩尔比)，反应器停留时间1.5～2s，反应温度470～500℃。反应产物急冷至50～100℃以除去HCl和丙烯，再经分馏即得到产品。
（2）丙烯氧氯化法，按2.5～(1∶1∶1)～0.2(摩尔比)比例混合的丙烯、氯化氢和氧气在流化床反应器中进行反应，选用催化剂为载于载体上的Te、V2O5或H3PO4，并添加含氮物作促进剂，于240～260℃进行常压氧氯化反应，制得3-氯丙烯。
（3）烯丙醇氯化法，此法适用于小批量生产。
目前常用的为高温氯化法。氯化反应得到的氯丙烯收率75%-80%，副反应多，反应生成物（粗氯丙烯）包括氯丙烯、1,2-二氯丙烷+1,3-二氯丙烯（简称D-D混剂）、过量的丙烯、氯化氢及其他有机氯化物（即氯丙烯低沸物，主要组成为原料丙烯中的杂质丙烷与氯反应生成的氯丙烷）。在粗氯丙烯中D-D混剂不容易分离，而且整个提纯过程中能源利用率不高，造成一定程度的能源浪费情况，既影响产率又浪费能源。
（三）发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种高效氯丙烯的生产工艺。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种高效氯丙烯的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将液氯经氯气蒸发器气化后进入氯气缓冲罐；
（2）将氯气缓冲罐内的氯气总量的2/3加入至混合罐中，同时加入引发剂总量的2/3，经过充分混合后经过循环泵打入至反应器中；
（3）反应器中加入预热后的丙烯，丙烯温度为50-80℃；
（4）步骤（3）反应15-30min后向反应器中加入氯气总量的1/3，反应15-30min；
（5）继续向反应器中加入氯气总量的1/3和引发剂总量的1/3，反应15-30min，得到粗氯丙烯；
（6）将粗氯丙烯中的剩余丙烯进行回收，并将粗氯丙烯通过精馏塔提纯得到精制氯丙烯。
进一步，所述氯气与引发剂的摩尔比为：（1-1.5）:0.05。
进一步，所述氯气与丙烯的摩尔比为：1：（1-3）。
进一步，所述引发剂是N-氯代丁二酰亚胺。
进一步，所述丙烯经过除水后使丙烯含水量不大于20ppm。
本发明的有益效果是：本发明采用了引发剂反应，反应条件温和，提高了氯丙烯的反应效率，反应温度较传统工艺下降；反应中副反应减少，降低了后续处理的难度。
（四）具体实施方式
实施例1
包括以下步骤：
（1）将液氯经氯气蒸发器气化后进入氯气缓冲罐；
（2）将氯气缓冲罐内的氯气总量的2/3加入至混合罐中，同时加入引发剂N-氯代丁二酰亚胺总量的2/3，经过充分混合后经过循环泵打入至反应器中；
（3）反应器中加入预热后的丙烯，丙烯温度为50℃；丙烯经过除水后使丙烯含水量不大于20ppm；
（4）步骤（3）反应15-30min后向反应器中加入氯气总量的1/3，反应15-30min；
（5）继续向反应器中加入氯气总量的1/3和引发剂N-氯代丁二酰亚胺总量的1/3，反应15-30min，得到粗氯丙烯；
（6）将粗氯丙烯中的剩余丙烯进行回收，并将粗氯丙烯通过精馏塔提纯得到精制氯丙烯；
其中，氯气与引发剂的摩尔比为：1.5:0.05；
其中，所述氯气与丙烯的摩尔比为：1：1。
实施例2
包括以下步骤：
（1）将液氯经氯气蒸发器气化后进入氯气缓冲罐；
（2）将氯气缓冲罐内的氯气总量的2/3加入至混合罐中，同时加入引发剂N-氯代丁二酰亚胺总量的2/3，经过充分混合后经过循环泵打入至反应器中；
（3）反应器中加入预热后的丙烯，丙烯温度为60℃；丙烯经过除水后使丙烯含水量不大于20ppm；
（4）步骤（3）反应15-30min后向反应器中加入氯气总量的1/3，反应15-30min；
（5）继续向反应器中加入氯气总量的1/3和引发剂N-氯代丁二酰亚胺总量的1/3，反应15-30min，得到粗氯丙烯；
（6）将粗氯丙烯中的剩余丙烯进行回收，并将粗氯丙烯通过精馏塔提纯得到精制氯丙烯；
其中，氯气与引发剂的摩尔比为：1.2:0.05；
其中，所述氯气与丙烯的摩尔比为：1：1.5。
实施例3
包括以下步骤：
（1）将液氯经氯气蒸发器气化后进入氯气缓冲罐；
（2）将氯气缓冲罐内的氯气总量的2/3加入至混合罐中，同时加入引发剂N-氯代丁二酰亚胺总量的2/3，经过充分混合后经过循环泵打入至反应器中；
（3）反应器中加入预热后的丙烯，丙烯温度为65℃；丙烯经过除水后使丙烯含水量不大于20ppm；
（4）步骤（3）反应15-30min后向反应器中加入氯气总量的1/3，反应15-30min；
（5）继续向反应器中加入氯气总量的1/3和引发剂N-氯代丁二酰亚胺总量的1/3，反应15-30min，得到粗氯丙烯；
（6）将粗氯丙烯中的剩余丙烯进行回收，并将粗氯丙烯通过精馏塔提纯得到精制氯丙烯；
其中，氯气与引发剂的摩尔比为：1.1:0.05；
其中，所述氯气与丙烯的摩尔比为：1：2。
实施例4
包括以下步骤：
（1）将液氯经氯气蒸发器气化后进入氯气缓冲罐；
（2）将氯气缓冲罐内的氯气总量的2/3加入至混合罐中，同时加入引发剂N-氯代丁二酰亚胺总量的2/3，经过充分混合后经过循环泵打入至反应器中；
（3）反应器中加入预热后的丙烯，丙烯温度为68℃；丙烯经过除水后使丙烯含水量不大于20ppm；
（4）步骤（3）反应15-30min后向反应器中加入氯气总量的1/3，反应15-30min；
（5）继续向反应器中加入氯气总量的1/3和引发剂N-氯代丁二酰亚胺总量的1/3，反应15-30min，得到粗氯丙烯；
（6）将粗氯丙烯中的剩余丙烯进行回收，并将粗氯丙烯通过精馏塔提纯得到精制氯丙烯；
其中，氯气与引发剂的摩尔比为：1.3:0.05；
其中，所述氯气与丙烯的摩尔比为：1：1.8。
实施例5
包括以下步骤：
（1）将液氯经氯气蒸发器气化后进入氯气缓冲罐；
（2）将氯气缓冲罐内的氯气总量的2/3加入至混合罐中，同时加入引发剂N-氯代丁二酰亚胺总量的2/3，经过充分混合后经过循环泵打入至反应器中；
（3）反应器中加入预热后的丙烯，丙烯温度为70℃；丙烯经过除水后使丙烯含水量不大于20ppm；
（4）步骤（3）反应15-30min后向反应器中加入氯气总量的1/3，反应15-30min；
（5）继续向反应器中加入氯气总量的1/3和引发剂N-氯代丁二酰亚胺总量的1/3，反应15-30min，得到粗氯丙烯；
（6）将粗氯丙烯中的剩余丙烯进行回收，并将粗氯丙烯通过精馏塔提纯得到精制氯丙烯；
其中，氯气与引发剂的摩尔比为：1.5:0.05；
其中，所述氯气与丙烯的摩尔比为：1：2。
实施例6
包括以下步骤：
（1）将液氯经氯气蒸发器气化后进入氯气缓冲罐；
（2）将氯气缓冲罐内的氯气总量的2/3加入至混合罐中，同时加入引发剂N-氯代丁二酰亚胺总量的2/3，经过充分混合后经过循环泵打入至反应器中；
（3）反应器中加入预热后的丙烯，丙烯温度为80℃；丙烯经过除水后使丙烯含水量不大于20ppm；
（4）步骤（3）反应15-30min后向反应器中加入氯气总量的1/3，反应15-30min；
（5）继续向反应器中加入氯气总量的1/3和引发剂N-氯代丁二酰亚胺总量的1/3，反应15-30min，得到粗氯丙烯；
（6）将粗氯丙烯中的剩余丙烯进行回收，并将粗氯丙烯通过精馏塔提纯得到精制氯丙烯；
其中，氯气与引发剂的摩尔比为：1.5:0.05；
其中，所述氯气与丙烯的摩尔比为：1：3。
上面以举例方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述具体实施例，凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种高效氯丙烯的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：（1）将液氯经氯气蒸发器气化后进入氯气缓冲罐；（2）将氯气缓冲罐内的氯气总量的2/3加入至混合罐中，同时加入引发剂总量的2/3，经过充分混合后经过循环泵打入至反应器中；（3）反应器中加入预热后的丙烯，丙烯温度为50-80℃；（4）步骤（3）反应15-30min后向反应器中加入氯气总量的1/3，反应15-30min；（5）继续向反应器中加入氯气总量的1/3和引发剂总量的1/3，反应15-30min，得到粗氯丙烯；（6）将粗氯丙烯中的剩余丙烯进行回收，并将粗氯丙烯通过精馏塔提纯得到精制氯丙烯。
2.根据权利要求1所述的高效氯丙烯的生产工艺，其特征在于：所述氯气与引发剂的摩尔比为：（1-1.5）:0.05。
3.根据权利要求1所述的高效氯丙烯的生产工艺，其特征在于：所述氯气与丙烯的摩尔比为：1：（1-3）。
4.根据权利要求1所述的高效氯丙烯的生产工艺，其特征在于：所述引发剂是N-氯代丁二酰亚胺。
5.根据权利要求1所述的高效氯丙烯的生产工艺，其特征在于：所述丙烯经过除水后使丙烯含水量不大于20ppm。
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