CN1161955A - 一种制备氯乙酸的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制备氯乙酸的方法,该方法以冰醋酸为原料,在冰醋酸中通入氯气,将硫磺粉和醋酸酐混合作为氯化反应的催化剂,在相互串联的A、B两反应釜中,分别按比例投入原料和催化剂,关闭通道,同时使A、B两釜升温,达到一定的温度后通入氯气,并通入冷凝水以保证反应釜恒温。每隔一小时测定A釜内反应物的比重,根据比重改变A釜温度,反应一定时间后加入母液,降温结晶,即得产品。本发明产品成本低,产品纯度和产品的收率高。
Description
本发明涉及一种制备氯乙酸的方法,属化工技术领域。
氯乙酸是一种重要的化工中间体,由它可以生产羟基乙酸,甘氨酸、甲基甲氨酸、咖啡因等重要化合物。每年我国对氯乙酸的需求量为十五吨左右。目前国内外生产氯乙酸的工艺大部分是采用硫磺粉作催化剂,用醋酸与氯气直接反应。该方法生产氯乙酸的收率较低,一般在80-86%之间。纯度也不够理想,一般在95-97%之间。反应周期普遍较长,一般都在24小时以上。有文献报道用醋酸酐作催化剂,收率高于90%,选择性比硫磺粉好。但是,由于要加入15%重量的醋酸酐,而醋酸酐价格昂贵,使得产品经济成本太高。我国高纯度产品较少,而对高纯度氯乙酸的需求量每年都在上升。因此提高氯乙酸的收率和纯度具有重要的经济意义。
本发明的目的是设计一种制备氯乙酸的方法,改变催化剂成份和制备工艺,缩短生产周期,降低产品成本,并提高产品收率和纯度。
本发明制备氯乙酸的方法,包括下列各步骤:
(1)在相互串联的A、B两反应釜中分别投入100份冰醋酸、0.5-3.0份硫磺粉和0.5-5.0份醋酸酐;
(2)将两反应釜的捷径通道关闭,同时使两反应釜升温至80℃-90℃时,开始通入氯气,氯气先通过A釜再进入B釜,通入速度为每小时50-60克,并通入冷凝水以保证反应釜恒温;
(3)每隔一小时在釜外测定A釜内反应物的比重,当比重在80℃下达到1.33后,将A釜的反应温度升至90℃-100℃,保持2-3小时,B釜温度保持不变;
(4)当A釜内反应物的比重在80℃下达到1.35-1.45时,减小氯气量,开通A釜和B釜间的通道;
(5)继续反应当A釜内反应物的比重在80℃下达到1.35-1.355后,停止反应,向A釜中加入前次反应的母液50份,搅拌下缓慢降温结晶,将结晶减压干燥,即得产品氯乙酸。
本发明采用硫磺粉和醋酸酐混合作为氯化反应的催化剂,收率提高到92-94%,比纯硫磺粉作催化剂提高了近8个百分点。纯度可以提高到99%,达到高纯度标准。反应周期比原来工艺缩短一倍以上。
下面介绍本发明的实施例。
向500mL的A釜和500mL的B釜中分别投入400g冰醋酸、10g硫磺粉和4g醋酸酐。A和B釜之间串联,但捷径通道关闭。两个釜同时升温至85℃后,开始通入氯气,氯气先经过A釜再进入B釜,氯气通入速度为每小时55克。氯气和乙酸的反应是放热反应,因而需通入冷凝水以保证反应釜恒温。每隔一小时在釜外测定A釜内反应物的比重。当比重在80℃下达到1.33后,将A釜的反应温度升至95℃,保持两小时,B釜温度保持不变。当A釜的比重在80℃下达到1.34-1.345时,减小氯气量。开通A和B釜间的通道。当A釜的比重在80℃下达到1.35-1.355后,停止反应。向A釜中加入含有40%二氯乙酸和60%氯乙酸的母液200克。搅拌下缓慢降温结晶。抽干后,母液留着套用。将结晶减压干燥,得到产品氯乙酸。
将B釜作为A釜,在原来的A釜中重新投入400g冰醋酸、10g硫磺粉和4g醋酸酐为B釜,循环操作。平均反应周期为10小时,收率为94%左右。纯度为98.5%以上。用少量四氯化碳淋洗结晶表面后,纯度可达到99.3%以上。
实施例2
向500mL的A釜和500mL的B釜中分别投入400g冰醋酸,8g硫磺粉和6g醋酸酐。A釜和B釜串联,关闭两釜之间通道捷径,两个釜同时升温至85℃后,开始通入氯气,氯气先经过A釜再进入B釜,氯气通入速度为每小时55克。氯气和乙酸的反应是放热反应,通入冷凝水以保证反应釜恒温。每隔一小时测定A釜的比重。当比重在80℃下达到1.33后,将A釜的反应温度升至95℃,保持2.5小时,B釜温度保持不变。当A釜的比重在80℃下达到1.34-1.345,减小氯气量。开通A和B釜间的通道。当A釜的比重在80℃下达到1.35-1.355后,停止反应,向A釜中加入循环用母液200克,搅拌下缓慢降温结晶。抽干后,母液留着套用。将结晶减压干燥,得产品氯乙酸。
将B釜作为A釜,按上述同样比例新配制一反应釜为B釜,循环操作。平均反应时间为8h,收率为93%左右,纯度为98.5%以上,用少量四氯化碳淋洗结晶表面后,纯度可达到99.3%以上。
实施例3
向500mL的A釜和500mL的B釜中分别投入400g冰醋酸,8g硫磺粉和8g醋酸酐,A和B釜串联。两个釜同时升温至85℃后,开始通入氯气,氯气通入速度为每小时100克。氯气先经过A釜再进入B釜。氯气通入速度为每小时100克。氯气和乙酸的反应是放热反应,通入冷凝水以保证反应釜恒温。每隔一小时测定A釜的比重,当比重在80℃下达到1.33后,将A釜的反应温度升至95℃,保持3小时,B釜温度保持不变。当A釜的比重在80℃下达到1.34-1.345时,减小氯气量,开通A釜和B釜间的通道,当A釜的比重在80℃下达到1.35-1.355后,停止反应。向A釜中加入循环用母液300克,搅拌后缓慢降温结晶。抽干后,母液留着套用,将结晶减压干燥,得到产品氯乙酸。
将B釜作为A釜,按上述同样比例新配制一反应釜为B釜,循环操作,平均反应时间为6h,收率为92%左右,纯度为98%以上,用少量四氯化碳淋洗结晶表面后,纯度可达99%以上。
Claims (1)
1、一种制备氯乙酸的方法,其特征在于该方法包括下列各步骤:
(1)在相互串联的A、B两反应釜中分别投入100份冰醋酸、0.5-3.0份硫磺粉和0.5-5.0份醋酸酐;
(2)将两反应釜的捷径通道关闭,同时使两反应釜升温至80℃-90℃时,开始通入氯气,氯气先通过A釜再进入B釜,通入速度为每小时50-60克,并通入冷凝水以保证反应釜恒温;
(3)每隔一小时在釜外测定A釜内反应物的比重,当比重在80℃下达到1.33后,将A釜的反应温度升至90℃-100℃,保持2-3小时,B釜温度保持不变;
(4)当A釜内反应物的比重在80℃下达到1.35-1.45时,减小氯气量,开通A釜和B釜间的通道;
(5)继续反应当A釜内反应物的比重在80℃下达到1.35-1.355后,停止反应,向A釜中加入前次反应的母液50份,搅拌下缓慢降温结晶,将结晶减压干燥,即得产品氯乙酸。
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