CN110963910A - 一种苄叉二氯酸解法制备酰氯过程中真空系统的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种苄叉二氯酸解法制备酰氯过程中真空系统的方法，采用生产中用到的原料苄叉二氯替代传统的水作为真空循环介质，将酰氯减压精馏过程中带出的不凝性物料吸收至真空循环液箱，循环液通过换热器降温，移走循环介质喷射过程中产生的热量。苄叉二氯吸收液定期转料，返回酰氯合成釜中用作制备酰氯的物料，同时向真空循环液箱中补充新鲜苄叉二氯。该方法改进了真空系统，避免了酰氯遇水发生产生气体的反应，确保了真空系统的稳定运行，不产生有机废水，且回收了真空尾气中的物料，降低了酰氯生产的原料消耗。

Description

一种苄叉二氯酸解法制备酰氯过程中真空系统的方法
技术领域
本发明专利涉及一种苄叉二氯酸解法制备酰氯过程中真空系统的方法。
背景技术
酰氯是一种重要的羧酸衍生物,化学性质活泼，可以发生水解、醇解、氨(胺)解、与有机金属试剂反应、还原反应、α氢卤化等多种反应，在有机合成、农药、医药合成、资源环境等方面有着重要的应用，
酰氯一般由有机酸与三氯化磷、五氯化磷或者亚硫酰氯等反应制得，主要生产方法有三氯化磷法、五氯化磷法、氯化亚砜法、光气法、四氯化碳法。
Thomas J,McCann在专利中(专利US3691217:Process for the perparation ofacyl chlorides and benzaldehyde)报道了有机酸与苄叉二氯酸解法生产酰氯的方法，以苄叉二氯和有机酸为原料，在催化剂作用下进行酸解反应，制备相应的酰氯并联产苯甲醛，同时释放出氯化氢气体。汤吉海在专利中报道了(专利CN201110412138.9：一种苄叉二氯酸解反应联产苯甲醛和酰氯的催化剂和工艺)苄叉二氯与有机酸酸解反应联产苯甲醛和酰氯的工艺。李树安在文献(李树安.苯甲醛和酰氯联产最佳反应条件的研究.淮海工学院学报，1999,8(4)：36-38)中报道了在Lewis酸催化剂下苄叉二氯和不同有机酸进行酸解反应联产苯甲醛和酰氯的方法和工艺。
苄叉二氯酸解法制备酰氯，同时联产苯甲醛的化学反应方程式为：
Figure BDA0002320900640000011
这些专利及报道对苄叉二氯酸解法制备酰氯联产苯甲醛的方法及工艺做了描述，但是没有介绍分离出酰氯产品的减压精馏工段的真空系统如何运行。
采用苄叉二氯酸解法制备酰氯的工艺，一般是苄叉二氯摩尔数过量，尽可能使有机酸反应完全，因此酰氯合成液中含有酰氯、少量有机酸、苯甲醛、苄叉二氯以及溶解的少量氯化氢。由于合成液体系中含有未反应完全的苄叉二氯及反应生成的苯甲醛，这两种物质沸点均较高，(一个标准大气压下，苄叉二氯的沸点为205℃，苯甲醛的沸点为179℃)，根据溶液依数性原理，该体系的沸点高，需要在较高温度、较高真空度下精馏，才能保证低能耗的得到酰氯产品。一般的流程是酰氯合成液在酰氯精馏塔精馏出酰氯产品，在重组分精馏塔塔釜得到以苄叉二氯和苯甲醛为主要成分的重组分，收集后去水解制备苯甲醛。中间组分在酰氯精馏塔和重组分精馏塔之间循环。
精馏塔的真空尾气中夹带物料，包括有机酸、苄叉二氯、酰氯、苯甲醛以及溶解的氯化氢气体，这些物料被真空泵抽进真空系统。其中的酰氯高度忌水，氯化氢腐蚀性强，对真空系统要求较高。如果采用蒸汽喷射泵，有机物料部分溶解于水中，且氯化氢溶于水中，形成含有有机物的废酸水。如果采用机械真空泵，强酸性的氯化氢会腐蚀设备。如果采用水环式真空泵，常用水为循环介质提供真空，由于酰氯极易水解，遇到水发生剧烈化学反应，而且苄叉二氯在水、热环境中也会发生水解反应生成苯甲醛和氯化氢，在真空循环水箱中发生化学放热、释放氯化氢气体的反应，不利于真空系统的稳定运行。而且随着真空循环水箱的运行，有机物料积累越来越多，与水分层或者乳化，不利于提供真空，而且水中溶解了部分有机酸、苯甲醛、苄叉二氯而成为含有有机物料的废水，额外增加处理负担。如果采用其他有机介质作为循环介质，水环式真空泵的材质又难以满足运行要求，且吸收液需要精馏回收。
发明内容
本发明提供一种改进方法，使用反应中用到的原料之一---苄叉二氯为真空循环液箱的介质，稳定了真空系统，同时回收真空尾气中的有机物料。
本发明的解决方案是：
一种苄叉二氯酸解法制备酰氯过程中真空系统的改进方法，包括以下步骤：苄叉二氯与有机酸反应生成相应的酰氯和苯甲醛，酰氯合成液经打液泵进入酰氯精馏塔，在-0.085MPa至-0.093MPa的真空度下进行减压精馏，得到酰氯产品；酰氯、苯甲醛与未反应完全的苄叉二氯进入到重组分精馏塔中，经过减压精馏，塔釜得到苯甲醛与苄叉二氯的高沸点混合物，去水解工段制备苯甲醛；真空系统以苄叉二氯为真空循环介质，它既提供真空，又能起到吸收尾气中有机物的作用；循环介质定期置换，吸收了精馏塔尾气中的酰氯、苯甲醛、有机酸、苄叉二氯、氯化氢的吸收液用作酰氯合成的原料。
适用于采用苄叉二氯酸解法生产的酰氯包括丙酰氯、丁酰氯、特戊酰氯、乙二酰氯、氯乙酰氯、苯甲酰氯，采用的有机酸分别为丙酸、丁酸、特戊酸、乙二酸、氯乙酸、苯甲酸。
精馏尾气中含有一定量的不凝性气体，其成分包括酰氯、有机酸、苯甲醛、苄叉二氯及氯化氢。
采用苄叉二氯为循环介质，以真空喷射泵喷射苄叉二氯的方式提供真空。
吸收液经过换热器移走喷射过程中产生的热量后再返回真空循环液箱，稳定真空系统的运行。
真空循环水箱运行一段时间后，随着运行时间的积累，苄叉二氯吸收液中吸收的有机物浓度增加，提供真空的能力下降，需要转走部分吸收液，补充新鲜的苄叉二氯，以维持其提供真空的能力。
由于物料中溶解有少量氯化氢，因此冷凝器采用石墨冷凝器材质，真空尾气管道采用衬四氟材质管道，防止腐蚀。
苄叉二氯吸收液直接作为酰氯合成釜的原料使用，不需要增加精馏回收装置。
该方法避免了酰氯遇水发生产生气体的反应，确保了真空系统的稳定运行，不产生有机废水，同时回收了真空尾气中的物料，直接回用于酰氯合成釜，降低了原料消耗。
附图说明
图1为苄叉二氯酸解法制备酰氯过程中真空系统的改进方法的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例进一步描述本发明，本发明的范围不限于这些实例。
将苄叉二氯投入至真空循环液箱，开启真空喷射泵，将真空缓冲罐真空度抽至-0.085MPa至-0.095MPa范围，联通酰氯精馏塔系统，将精馏塔的真空度抽至-0.085MPa至-0.093MPa水平。将合成液打料至精馏塔，控制一定的回流比，塔顶采出酰氯产品，重组分进入重组分精馏塔，中间组分在两塔之间循环。重相精馏塔塔釜的苄叉二氯与苯甲醛混合液去水解工段制备苯甲醛。
真空尾气经过冷凝之后，不凝性气体被抽至真空循环水箱，被真空循环水箱中的苄叉二氯介质吸收。为保证减压精馏系统维持在较高真空，定期打出部分吸收液，补至酰氯合成釜，并向真空循环液箱中补充部分新鲜的苄叉二氯。
适用于采用苄叉二氯酸解法生产的酰氯包括丙酰氯、丁酰氯、特戊酰氯、乙二酰氯、氯乙酰氯、苯甲酰氯，采用的有机酸分别为丙酸、丁酸、特戊酸、乙二酸、氯乙酸、苯甲酸。
精馏尾气中含有一定量的不凝性气体，其成分包括酰氯、有机酸、苯甲醛、苄叉二氯及氯化氢。
采用苄叉二氯为循环介质，以真空喷射泵喷射苄叉二氯的方式提供真空。
吸收液经过换热器移走喷射过程中产生的热量后再返回真空循环液箱，稳定真空系统的运行。
真空循环水箱运行一段时间后，随着运行时间的积累，苄叉二氯吸收液中吸收的有机物浓度增加，提供真空的能力下降，需要转走部分吸收液，补充新鲜的苄叉二氯，以维持其提供真空的能力。
由于物料中溶解有少量氯化氢，因此冷凝器采用石墨冷凝器材质，真空尾气管道采用衬四氟材质管道，防止腐蚀。
苄叉二氯吸收液直接作为酰氯合成釜的原料使用，不需要增加精馏回收装置。

Claims (8)

1.一种苄叉二氯酸解法制备酰氯过程中真空系统的方法，其特征是：包括以下步骤：苄叉二氯与有机酸反应生成相应的酰氯和苯甲醛，酰氯合成液经打液泵进入酰氯精馏塔，在-0.085MPa至-0.093MPa的真空度下进行减压精馏，得到酰氯产品；酰氯、苯甲醛与未反应完全的苄叉二氯进入到重组分精馏塔中，经过减压精馏，塔釜得到苯甲醛与苄叉二氯的高沸点混合物，去水解工段制备苯甲醛；真空系统以苄叉二氯为真空循环介质，它既提供真空，又能起到吸收尾气中有机物的作用；循环介质定期置换，吸收了精馏塔尾气中的酰氯、苯甲醛、有机酸、苄叉二氯、氯化氢的吸收液用作酰氯合成的原料。
2.根据权利要求1所述的一种苄叉二氯酸解法制备酰氯过程中真空系统的方法，其特征是：适用于采用苄叉二氯酸解法生产的酰氯包括丙酰氯、丁酰氯、特戊酰氯、乙二酰氯、氯乙酰氯、苯甲酰氯，采用的有机酸分别为丙酸、丁酸、特戊酸、乙二酸、氯乙酸、苯甲酸。
3.根据权利要求1所述的一种苄叉二氯酸解法制备酰氯过程中真空系统的方法，其特征是：精馏尾气中含有一定量的不凝性气体，其成分包括酰氯、有机酸、苯甲醛、苄叉二氯及氯化氢。
4.根据权利要求1所述的一种苄叉二氯酸解法制备酰氯过程中真空系统的方法，其特征是：采用苄叉二氯为循环介质，以真空喷射泵喷射苄叉二氯的方式提供真空。
5.根据权利要求1所述的一种苄叉二氯酸解法制备酰氯过程中真空系统的方法，其特征是：吸收液经过换热器移走喷射过程中产生的热量后再返回真空循环液箱，稳定真空系统的运行。
6.根据权利要求1所述的一种苄叉二氯酸解法制备酰氯过程中真空系统的方法，其特征是：真空循环水箱运行一段时间后，随着运行时间的积累，苄叉二氯吸收液中吸收的有机物浓度增加，提供真空的能力下降，需要转走部分吸收液，补充新鲜的苄叉二氯，以维持其提供真空的能力。
7.根据权利要求1所述的一种苄叉二氯酸解法制备酰氯过程中真空系统的方法，其特征是：由于物料中溶解有少量氯化氢，因此冷凝器采用石墨冷凝器材质，真空尾气管道采用衬四氟材质管道，防止腐蚀。
8.根据权利要求1所述的一种苄叉二氯酸解法制备酰氯过程中真空系统的方法，其特征是：苄叉二氯吸收液直接作为酰氯合成釜的原料使用，不需要增加精馏回收装置。
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