CN110452112A - 氯代特戊酰氯精馏残液的催化加氢处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于化学工艺技术领域，具体涉及一种氯代特戊酰氯精馏残液的催化加氢处理工艺。向氯代特戊酰氯精馏残液中加入水和水解助剂进行水解，水解助剂采用四水合氯化锰或六水合氯化镍中的一种或两种，水解完毕后分层，上层为氯代特戊酸粗品，将氯代特戊酸粗品转入加氢塔进行催化加氢反应得到特戊酸粗品，将特戊酸粗品进行精馏，得到特戊酸成品。水解助剂采用四水合氯化锰以及六水合氯化镍。本发明将氯代特戊酰氯精馏残液转化制备得到高纯度的特戊酸，氯代特戊酰氯精馏残液不再作为危废处理，充分实现了废弃物的资源化利用；极大减少了废弃物排放，减少三废的产生，减轻了企业的环保压力，同时降低产品的生产成本，产生了巨大的经济效益。

Description

氯代特戊酰氯精馏残液的催化加氢处理工艺
技术领域
本发明属于化学工艺技术领域，具体涉及一种氯代特戊酰氯精馏残液的催化加氢处理工艺。
背景技术
氯代特戊酰氯别名3-氯-2,2-二甲基丙酰氯(CPC)，是一种无色透明有剌激性液体，用作医药、农药中间体，可用于合成农药恶草酮。
现有的针对酸性氯代特戊酰氯蒸馏残液的处理方式主要有三类：焚烧处理、高温碱中和后生物法处理、利用所含主要组分生产下游产品。其中碱中和需要大量碱液且生化处理难度大、成本较高，焚烧处理要求高、接造成环境污染，而生产下游产品过程中产品与杂质的分离是主要难题，同时原料利用率也较低。
中国专利CN 107721841 A公开了一种从特戊酰氯精馏残液中回收特戊酸的方法，将特戊酰氯精馏残液中的特戊酰氯以及特戊酸酐水解直接转化为特戊酸，但是现有技术中没有氯代特戊酰氯精馏残液的处理工艺，由于氯代特戊酰氯中氯离子的存在对水解产生影响，采用现有的水解条件水解效果不好。
现阶段并没有关于氯代特戊酰氯精馏残液的回收利用方法的相关专利报道，基于以上问题，为了提高生产效益，建设废弃物，亟需研发一种氯代特戊酰氯精馏残液的回收利用方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种氯代特戊酰氯精馏残液的催化加氢处理工艺，将氯代特戊酰氯精馏残液转化制备得到高纯度的特戊酸，氯代特戊酰氯精馏残液不再作为危废处理，充分实现废弃物的资源化利用，减少三废的产生，减轻企业的环保压力，同时降低产品的生产成本，产生巨大的经济效益。
本发明所述的氯代特戊酰氯精馏残液的催化加氢处理工艺，向氯代特戊酰氯精馏残液中加入水和水解助剂进行水解，水解助剂采用四水合氯化锰或六水合氯化镍中的一种或两种，水解完毕后分层，上层为氯代特戊酸粗品，将氯代特戊酸粗品转入加氢塔进行催化加氢反应得到特戊酸粗品，将特戊酸粗品进行精馏，得到特戊酸成品。
水解助剂采用四水合氯化锰或六水合氯化镍中的一种或两种，加入此种水解助剂，能够使水解更加完全，使得氯代特戊酰氯残液中的多氯代特戊酰氯转化为多氯代特戊酸。
氯代特戊酰氯精馏残液与水的质量比为100：15～25。
水与水解助剂的质量比为100：1.5～3。
水解温度控制在60～80℃之间。
水解完毕后分层，下层为含水杂质，上层为氯代特戊酸粗品。
加氢塔内装填复合型催化剂Sn-Pd/C。优选地，复合型催化剂Sn-Pd/C中Sn的重量含量为0.3％，Pd的重量含量为0.5％。催化加氢反应的温度为120～160℃，压力为0.2～0.3Mpa，时间为18～22min。采用上述复合型催化剂Sn-Pd/C和上述催化加氢条件，能够实现氯代特戊酸加氢转化为特戊酸，转化率高且纯度高。
精馏条件为：压力为-0.095～-0.094Mpa，温度为103～107℃。
本发明所述的氯代特戊酰氯精馏残液为氯代特戊酰氯蒸馏过程中产生的蒸馏残液，是氯代特戊酰氯制备过程中由于反应过度或者氯气浓度过高产生的二氯代特戊酰氯以及多氯代特戊酰氯杂质。具体为：氯代特戊酰氯精馏残液为：以特戊酰氯和氯气为原料，进行光氯化反应，制得氯代特戊酰氯粗品，将氯代特戊酰氯粗品精馏，制得氯代特戊酰氯成品，精馏完毕后剩余的物料为氯代特戊酰氯精馏残液；其中：光氯化反应的压力为常压、温度为100±5℃；将氯代特戊酰氯粗品精馏的条件为：真空度-0.098～-0.092Mpa，塔顶温度105～110℃，
对所述的精馏残液进行组分、含量测定，其中氯代特戊酰氯重量含量为14～16％；二氯特戊酰氯重量含量为24～26％；多氯特戊酰氯重量含量为49～50％；余量为杂质。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明以氯代特戊酰氯精馏残液为原料，将氯代特戊酰氯精馏残液转化制备得到高纯度的特戊酸，制备得到的特戊酸的纯度在99.5％以上，使废弃物转化为经济价值高的特戊酸，氯代特戊酰氯精馏残液不再作为危废处理，充分实现了废弃物的资源化利用。
(2)本发明解决了氯代特戊酰氯精馏残液无法利用的难题，极大减少了废弃物排放，减少三废的产生，减轻了企业的环保压力，同时降低产品的生产成本。环保的同时产生了巨大的经济效益，设计处理氯代特戊酰氯残液年处理250吨，按照该设计产能每年可节约生产成本600多万元。
附图说明
图1是本发明所述的氯代特戊酰氯精馏残液的催化加氢处理工艺的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种氯代特戊酰氯精馏残液的催化加氢处理工艺：
将1500kg氯代特戊酰氯精馏残液加入水解釜中，开启机械搅拌，常压下加热至50℃，之后加水285kg，加入5.7kg四水合氯化锰，四水合氯化锰提前用水溶解，控制水解釜温度在65℃反应1.5h，静置分层0.5h，下层首先分出黑色含水杂质，之后分得上层氯代特戊酸粗品；将氯代特戊酸粗品送至装填复合型催化剂Sn-Pd/C的加氢塔进行催化加氢脱氯反应，复合型催化剂Sn-Pd/C中Sn的重量含量为0.3％，Pd的重量含量为0.5％，催化加氢反应的温度为140±10℃，压力为0.25Mpa，时间为20min，反应得特戊酸粗品，含量为95.0％；特戊酸粗品送至特戊酸生产车间精馏工段进行脱色精馏，脱色精馏的条件为-0.095Mpa，温度为105℃，得到特戊酸产品。
前后成分组成变化：
处理前的氯代特戊酰氯精馏残液由以下重量含量的成分组成：氯代特戊酰氯：15％；二氯特戊酰氯：25％；多氯特戊酰氯：50％；余量为杂质。
处理中得到的特戊酸粗品中特戊酸含量≥94％，氯代特戊酸及其他杂质≤6％。
最终得到的特戊酸产品中特戊酸含量为99.7％。
实施例2
一种氯代特戊酰氯精馏残液的催化加氢处理工艺：
将1500kg氯代特戊酰氯精馏残液加入水解釜中，开启机械搅拌，常压下加热至50℃，之后加水285kg，加入5.4kg四水合氯化锰，四水合氯化锰提前用水溶解，控制水解釜温度在70℃反应1.5h，静置分层0.5h，下层首先分出黑色含水杂质，之后分得上层氯代特戊酸粗品；将氯代特戊酸粗品送至装填复合型催化剂Sn-Pd/C的加氢塔进行催化加氢脱氯反应，复合型催化剂Sn-Pd/C中Sn的重量含量为0.3％，Pd的重量含量为0.5％，催化加氢反应的温度为130±10℃，压力为0.22Mpa，时间为20min，反应得特戊酸粗品，含量为95.0％；反应得特戊酸粗品，含量为93.5％；特戊酸粗品送至特戊酸生产车间精馏工段进行脱色精馏，脱色精馏的条件为-0.095Mpa，温度为105℃，得到特戊酸产品。
前后成分组成变化：
处理前的氯代特戊酰氯精馏残液由以下重量含量的成分组成：氯代特戊酰氯：15％；二氯特戊酰氯：25％；多氯特戊酰氯：50％；余量为杂质。
最终得到的特戊酸产品中特戊酸含量为99.5％。
实施例3
一种氯代特戊酰氯精馏残液的催化加氢处理工艺：
将1500kg氯代特戊酰氯精馏残液加入水解釜中，开启机械搅拌，常压下加热至50℃，之后加水300kg，加入5.7kg四水合氯化锰，四水合氯化锰提前用水溶解，控制水解釜温度在65℃反应1.5h，静置分层0.5h，下层首先分出黑色含水杂质，之后分得上层氯代特戊酸粗品；将氯代特戊酸粗品送至装填复合型催化剂Sn-Pd/C的加氢塔进行催化加氢脱氯反应，复合型催化剂Sn-Pd/C中Sn的重量含量为0.3％，Pd的重量含量为0.5％，催化加氢反应的温度为140±10℃，压力为0.3Mpa，时间为18min，反应得特戊酸粗品，含量为95.0％；反应得特戊酸粗品，含量为94..3％；特戊酸粗品送至特戊酸生产车间精馏工段进行脱色精馏，脱色精馏的条件为-0.095Mpa，温度为105℃，得到特戊酸产品。
处理前的氯代特戊酰氯精馏残液由以下重量含量的成分组成：氯代特戊酰氯：15％；二氯特戊酰氯：25％；多氯特戊酰氯：50％；余量为杂质。
最终得到的特戊酸产品中特戊酸含量为99.5％。
实施例4
一种氯代特戊酰氯精馏残液的催化加氢处理工艺：
将1500kg氯代特戊酰氯精馏残液加入水解釜中，开启机械搅拌，常压下加热至50℃，之后加水285kg，加入7.1kg六水合氯化镍，六水合氯化镍提前用水溶解，控制水解釜温度在65℃反应1.5h，静置分层0.5h，下层首先分出黑色含水杂质，之后分得上层氯代特戊酸粗品；将氯代特戊酸粗品送至装填复合型催化剂Sn-Pd/C的加氢塔进行催化加氢脱氯反应，复合型催化剂Sn-Pd/C中Sn的重量含量为0.3％，Pd的重量含量为0.5％，催化加氢反应的温度为140±10℃，压力为0.25Mpa，时间为20min，反应得特戊酸粗品，含量为95.0％；反应得特戊酸粗品，含量为95.1％；特戊酸粗品送至特戊酸生产车间精馏工段进行脱色精馏，脱色精馏的条件为-0.095Mpa，温度为105℃，得到特戊酸产品。
处理前的氯代特戊酰氯精馏残液由以下重量含量的成分组成：氯代特戊酰氯：15％；二氯特戊酰氯：25％；多氯特戊酰氯：50％；余量为杂质。
最终得到的特戊酸产品中特戊酸含量为99.6％。
对比例1
对比例1所采用的氯代特戊酰氯精馏残液及氯代特戊酰氯精馏残液的催化加氢处理工艺与实施例1相同，不同在于不添加四水合氯化锰。
对该对比例产品进行测试，处理中得到的特戊酸粗品中特戊酸含量为61.1％，最终得到的特戊酸产品中特戊酸含量为94.2％。
对比例2
对比例2所采用的氯代特戊酰氯精馏残液及氯代特戊酰氯精馏残液的催化加氢处理工艺与实施例1相同，不同在于不添加四水合氯化锰，而是采用六水氯化铁作为水解助剂。
对该对比例产品进行测试，处理中得到的特戊酸粗品中特戊酸含量为81.5％，最终得到的特戊酸产品中特戊酸含量为95.6％。

Claims (10)

1.一种氯代特戊酰氯精馏残液的催化加氢处理工艺，其特征在于：向氯代特戊酰氯精馏残液中加入水和水解助剂进行水解，水解助剂采用四水合氯化锰或六水合氯化镍中的一种或两种，水解完毕后分层，上层为氯代特戊酸粗品，将氯代特戊酸粗品转入加氢塔进行催化加氢反应得到特戊酸粗品，将特戊酸粗品进行精馏，得到特戊酸成品。
2.根据权利要求1所述的氯代特戊酰氯精馏残液的催化加氢处理工艺，其特征在于：氯代特戊酰氯精馏残液与水的质量比为100：15～25。
3.根据权利要求1所述的氯代特戊酰氯精馏残液的催化加氢处理工艺，其特征在于：水与水解助剂的质量比为100：1.5～3。
4.根据权利要求1所述的氯代特戊酰氯精馏残液的催化加氢处理工艺，其特征在于：水解温度控制在60～80℃之间。
5.根据权利要求1所述的氯代特戊酰氯精馏残液的催化加氢处理工艺，其特征在于：加氢塔内装填复合型催化剂Sn-Pd/C。
6.根据权利要求5所述的氯代特戊酰氯精馏残液的催化加氢处理工艺，其特征在于：复合型催化剂Sn-Pd/C中Sn的重量含量为0.3％，Pd的重量含量为0.5％。
7.根据权利要求1所述的氯代特戊酰氯精馏残液的催化加氢处理工艺，其特征在于：催化加氢反应的温度为120～160℃，压力为0.2～0.3Mpa，时间为18～22min。
8.根据权利要求1所述的氯代特戊酰氯精馏残液的催化加氢处理工艺，其特征在于：精馏条件为：压力为-0.095～-0.094Mpa，温度为103～107℃。
9.根据权利要求1-8任一所述的氯代特戊酰氯精馏残液的催化加氢处理工艺，其特征在于：氯代特戊酰氯精馏残液为：以特戊酰氯和氯气为原料进行光氯化反应，制得氯代特戊酰氯粗品，将氯代特戊酰氯粗品精馏，制得氯代特戊酰氯成品，精馏完毕后剩余的物料为氯代特戊酰氯精馏残液。
10.根据权利要求9所述的氯代特戊酰氯精馏残液的催化加氢处理工艺，其特征在于：光氯化反应的压力为常压、温度为100±5℃；将氯代特戊酰氯粗品精馏的条件为：真空度-0.098～-0.092Mpa，塔顶温度105～110℃。
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