CN1865217A - 基于连续催化氯化法制取一氯乙酸的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种冰醋酸在复合催化剂作用下通入氯气进行反应，通过连续进料，连续精馏的基于连续催化氯化法制取一氯乙酸的方法。其在氯化反应器中装入称量好的乙酸，以此为基准物，将低温槽冷却到设定温度后开泵循环。温控仪将反应器加热温度控制在100～105℃，依次加入3～8％的主催化剂乙酐，助催化剂浓硫酸0.8％，开始通入氯气，同时开始计时。冷凝器低温冷浴冷却，尾气分别用水和浓碱液吸收后放空，定时取样分析，可生产出含量≥99％的氯乙酸。本发明具有反应条件温和，催化剂活性高，催化性能专一，产品选择性高，过程“清洁”且易分离、环境友好的等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种采用反应精馏方法，特指一种冰醋酸在复合催化剂作用下通入氯气进行反应，通过连续进料，连续精馏的基于连续催化氯化法制取一氯乙酸的方法。
背景技术
目前，氯乙酸的合成方法多达十余种，如醋酸氯化法、三氯乙烯水合法、氯乙醇氧化法、四氯乙烷水解法、乙醇酸氯化法、醋酐氯化法、硫酰氯氯化法、1，2-二氯乙烷光催化氧化法、多氯代乙酸还原法和氯乙酰氯水解法等等。但这些方法大多数还处于小试阶段，已经工业化的只有醋酸氯化法、三氯乙烯水合法、氯乙酰氯水解法三种。
工业生产中所采用的制取一氯乙酸的方法，应用最多的是冰醋酸氯化法，该方法是用冰醋酸在硫磺(或赤磷)的催化作用下通入氯气进行反应，然后结晶分离而制得，该工艺存在的问题是，收率低，原料消耗高。
CN1382680A公开的氯乙酸生产工艺，是为提高产品收率而改进的一种工艺，其技术方案是在氯化反应阶段前加阻氯剂，阻氯剂可以采用醋酸锰、氯化亚锰、氯化锌、醋酸锌或醋酸铬，通过加阻氯剂，最终成品收率可提高2～3％，但这些工艺普遍存在母液不能回收利用的问题。
JP-A-7326738公开了一种生产一氯乙酸的方法，其包括使用过氧化氢在与反应混合物的回流温度几乎相等的温度下氧化氯乙醛，副产物多，难以分离。
CN1063677A专利中提到用硫磺做催化剂，该工艺尽管成本低，但收率较低，硫磺粉本身是固体，易引起设备的堵塞，对操作和设备维护不利，也易污染氯乙酸产品和副产盐酸，降低产品的等级，限制了产品的适用范围。
还有专利提到将冰醋酸用氯气氯化，氯化液结晶，结晶液冷却到20～25℃后，将洁净混和液放入分离器进行分离，其特征在于在氯乙酸结晶和母液分离时，用适量母液中回收的低沸物或醋酸增湿进入过滤器的气体，出去氯乙酸产品中夹带的二氯乙酸，然后将结晶熔化进入减压精馏塔切除残留的低沸物和醋酸，蒸出物冷凝后，经结片即可得到高纯度的产品。该工艺虽然产品纯度较高，但制备过程相当复杂，流程长，操作步骤多，对大装置运行不利。
发明内容
本发明的目的是提供基于连续催化氯化法制取一氯乙酸的方法，其采用工艺简洁的反应精馏法，冰醋酸在复合催化剂作用下通入氯气进行反应，通过连续反应，连续出料，连续精馏的工艺流程可以生产出含量大于等于99％的氯乙酸，流程合理，运转正常，工艺方案实用可行。
本发明的作用机理：
本发明的制备方法如下：
在氯化反应器中装入称量好的乙酸，以此为基准物，将低温槽冷却到设定温度后开泵循环。温控仪将反应器加热温度控制在100～105℃，依次加入3～8％的主催化剂乙酐，助催化剂浓硫酸0.8％(以乙酸为基准物)，开始通入氯气，同时开始计时。冷凝器低温冷浴冷却，尾气分别用水和浓碱液吸收后放空，定时取样分析，可生产出含量≥99％的氯乙酸。本发明具有流程合理，装置运转正常，工艺方案实用可行等特点。
本发明的优点为：
1．本发明采用反应精馏法，实现了产品和副产物的有效分离，保证了产品的纯度≥99％。
2．该工艺采用特定的催化体系，乙酸酐做主催化剂，它具有以下优点：催化效率高，既是催化剂，又是原料，既发生催化作用自身又参加反应，生成一氯乙酸产品，不留残渣，产品质量好。
3．该反应为常压阶段，条件相对温和，操作弹性大，三废较少，运行费用低。
本发明与现有技术相比具有反应条件温和，催化剂活性高，催化性能专一，产品选择性高，过程“清洁”且易分离等优点，是制备一氯乙酸的一种环境友好的绿色工艺。
具体实施形式
下面的实施例将对本发明予以进一步说明，但并不因此而限制本发明。
实施例1
在氯化反应器中装入56.3Kg的乙酸，低温槽冷却到设定温度后开泵循环。同时用温控仪将反应器加热到100℃后，加入3％的催化剂乙酐，助催化剂浓硫酸O.8％(以乙酸为基准物)，开始通氯，记录好进出料时间，定时取样分析。经原料衡算其中氯气单耗71.2Kg，氯乙酸含量为99.22％，二氯乙酸含量为0.42％，每天可产氯乙酸成品1114kg，装置连续运转正常。
实施例2
在实施例1相同的装置中，依次加入与实施例1相同量的乙酸，低温槽冷却到设定温度后开泵循环。同时用温控仪将反应器加热到105℃后，加入5％的催化剂，助催化剂浓硫酸0.8％(以乙酸为基准物)，开始通氯，记录好进出料时间，定时取样分析。其中氯气单耗79.1Kg，氯乙酸含量为99.10％，二氯乙酸含量为0.47％，每天可产氯乙酸成品1034kg，装置连续运转正常。
实施例3
在实施例1相同的装置中，依次加入好61.3kg的醋酸和8％的催化剂，开始通氯，记录好进出料时间，定时取样分析。经原料衡算其中氯气单耗76.3Kg，氯乙酸含量为99.65％，二氯乙酸含量为0.26％，每天可产氯乙酸成品1100kg，装置连续运转正常。
实施例4
在实施例1相同的装置中，依次加入好65.3kg的醋酸和8％的催化剂，开始通氯，记录好进出料时间，定时取样分析。经原料衡算其中氯气单耗76.2Kg，氯乙酸含量为99.42％，二氯乙酸含量为0.32％，每天可产氯乙酸成品1097kg，装置连续运转正常。
Claims (1)
1.基于连续催化氯化法制取一氯乙酸的方法，其特征在于在氯化反应器中装入称量好的乙酸，以此为基准物，将低温槽冷却到设定温度后开泵循环；采用温控仪将反应器加热温度控制在100～105℃，依次加入3～8％的主催化剂乙酐，助催化剂浓硫酸0.8％，开始通入氯气，同时开始计时，冷凝器低温冷浴冷却，尾气分别用水和浓碱液吸收后放空，即可生产出含量≥99％的的氯乙酸。
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