CN202199337U - 一种氯乙酸连续化生产装置 - Google Patents
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Abstract
一种氯乙酸连续化生产装置，包括氯化反应器，高位槽与氯化反应器顶部连接，氯化反应器出料口与精馏塔相连接，精馏塔顶部设有冷凝器Ⅰ，精馏塔底部连接再沸器；再沸器通过离心泵Ⅰ与固定床反应器连接，固定床反应器的氯乙酸出口连接结片机；氯化反应器顶部接冷凝器Ⅱ，冷凝器与降膜吸收器连接，降膜吸收器的液体出口接循环吸收罐，循环吸收罐出料口通过离心泵Ⅱ连接填料塔顶部入料口，填料塔出口接降膜吸收器，填料塔顶部尾气出口接缓冲罐，缓冲罐接水环泵。本实用新型实现了氯乙酸的连续化生产，产品质量稳定，工人劳动强度低。对氯化液进行催化氢化反应，使氯化液中二氯乙酸还原为一氯乙酸，没有母液产生，降低了醋酸消耗，提高了产品质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种化工产品的连续化生产装置，具体涉及一种氯乙酸连续化生产装置。
背景技术
氯乙酸是一种重要的有机精细化工原料，主要用于生产羧甲基纤维素、甘氨酸、2,4–D酸、巯基乙酸、氰基乙酸、氯乙酸乙酯、碘乙酸、氨三乙酸、氯乙腈、丙二酸、苯氧乙酸、氰乙酸、萘乙酸等化工中间体和产品。最近几年我国用氯乙酸作原料制得的农药、医药、羧甲基纤维素等产品有了较大的发展，对氯乙酸的需求量也随之持续增长，目前我国已经成为全球最大的氯乙酸生产国与重要消费国。
乙酸催化氯化法是目前全球大规模工业化生产氯乙酸的主要方法，根据工艺的不同又可分为连续化生产工艺和间歇式生产工艺。
我国国内生产氯乙酸的工艺基本相似，都采用间歇氯化法生产，催化剂为硫磺或醋酐。醋酸由高位计量槽进入氯化釜，加入催化剂后升温至70℃通氯氯化，开始通氯量适当的小一些。氯化反应为放热反应，随反应的进行，氯化液温度升高，调整夹套冷确水维持釜内温度在100℃左右，并适当加大通氯量。氯化过程产生的尾气经两级冷凝器回收其中的酰氯、醋酸等，再经水洗后，进入吸收塔用水吸收生成盐酸出售。反应一段时间后分析氯化液中一氯乙酸、二氯乙酸和醋酸含量，醋酸含量比较少的反应后期减小通氯量，等醋酸含量小于1～2%后停止通氯。将氯化液放入结晶釜，并加入一定量的母液，缓慢降温。当大量一氯乙酸析出后，可以加快降温的速率。结晶液降至接近冷却水温度后，将结晶液放入离心机分离出氯乙酸后包装出售。母液一部分供结晶用，一部分经深冷回收氯乙酸后外售。
无论是采用硫磺或醋酐作为催化剂，设备及工艺均无大的差别，只在氯化控制温度上稍有差别。经过多年的发展，我国氯乙酸行业也取得了很大的发展，主要表现在以下几个方面。（1）生产装备朝大型化发展，氯化釜普遍由2 m3向5 m3及更大型化发展，与之配套的结晶釜由3 m3向7 m3发展。这即降低了工人劳动强度，又能增大产能，降低了设备的泄漏点。（2）尾气冷凝器普遍用石墨改性聚丙烯冷凝器取代了玻璃冷凝器或搪瓷片式冷凝器。这能更有效的回收醋酸，并能提高冷凝器的使用时间和减少维修次数。（3）氯化氢尾气增加水洗过程。氯化反应生成的氯化氢气体经主反应釜、冷凝器、副反应釜等进行多级冷凝，先去水洗槽水洗，再去2级盐酸降膜吸收塔吸收，其中夹带的酰氯、二氯二硫、乙酸等杂质被充分洗涤吸收。增加水洗过程充分洗涤尾气，不让杂质带到副产品盐酸中，洗涤液返回氯化釜作原料，从而降低了原料的消耗，提高了副产品盐酸的质量。
我国的氯乙酸生产是与国际先进水平相比，还存在不少问题，主要表现在： (1)产品质量有一定差距；（2）醋酸消耗高。（3）没有氯化液催化加氢，造成醋酸的消耗太高。（4）生产没有连续化。因此国内氯碱企业应加快研发氯乙酸连续化生产及二氯乙酸催化加氢生成一氯乙酸的工艺技术，提高我国氯乙酸的生产水平。
发明内容
本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种氯乙酸连续化生产装置。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
本实用新型的氯乙酸连续化生产装置，包括氯化反应器2，高位槽1与氯化反应器2顶部连接，氯化反应器2出料口与精馏塔3相连接，精馏塔3顶部设有冷凝器Ⅰ12，精馏塔3底部连接再沸器4；再沸器4通过离心泵Ⅰ13与固定床反应器5连接，固定床反应器5的氯乙酸出口连接结片机6；氯化反应器2顶部接冷凝器Ⅱ11，冷凝器与降膜吸收器7连接，降膜吸收器7的液体出口接循环吸收罐8，循环吸收罐8出料口通过离心泵Ⅱ14连接填料塔9顶部入料口，填料塔9出口接降膜吸收器7，填料塔9顶部尾气出口接缓冲罐10，缓冲罐10接水环泵15。
所述的氯化反应器2为列管式氯化反应器。
所述的固定床反应器为装填有负载Pt，Pd中的一种或其混合物的活性炭或硅胶催化剂的固定床反应器。
本实用新型采用以醋酐为催化剂的乙酸连续氯化法生产氯乙酸，并且氯化液催化加氢使二氯乙酸转变为一氯乙酸，因此此法不产生母液，大大减少了醋酸消耗，并且所得到的产品质量高（一氯乙酸含量大于99%）。
与国内间歇式氯乙酸生产工艺相比，本实用新型的装置有以下优点：
1、实现了氯乙酸的连续化生产，产品质量稳定，工人劳动强度低。
2、对氯化液进行催化氢化反应，使氯化液中二氯乙酸还原为一氯乙酸，没有母液产生，降低了醋酸消耗，提高了产品质量。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的氯乙酸连续化生产装置，包括氯化反应器2，高位槽1与氯化反应器2顶部连接，氯化反应器2出料口与精馏塔3相连接，精馏塔3顶部设有冷凝器Ⅰ12，精馏塔3底部连接再沸器4；再沸器4通过离心泵Ⅰ13与固定床反应器5连接，固定床反应器5的氯乙酸出口连接结片机6；氯化反应器Ⅰ2顶部接冷凝器Ⅱ11，冷凝器与降膜吸收器7连接，降膜吸收器7的液体出口接循环吸收罐8，循环吸收罐8出料口通过离心泵Ⅱ14连接填料塔9顶部入料口，填料塔9出口接降膜吸收器7，填料塔9顶部尾气出口接缓冲罐10，缓冲罐10接水环泵15。
所述的氯化反应器2为列管式氯化反应器。
所述的固定床反应器为装填有负载Pt，Pd中的一种或其混合物的活性炭或硅胶催化剂的固定床反应器。
本实用新型的工作原理如下：
a、10:0.5-1的乙酸和醋酐混合物从高位槽1进入列管式氯化反应器2顶部，同时氯气从氯化反应器2底部进入与乙酸和醋酐逆流接触反应，控制反应温度在90-110℃。
b、从氯化反应器2流出的反应液进入精馏塔3分离氯乙酸和未反应的乙酸。从精馏塔顶部出来的乙酸蒸汽经冷凝器Ⅰ12冷凝为液态后进入氯化反应器2回收利用。从再沸器4出来的氯乙酸液体经离心泵Ⅰ13进入固定床反应器5的顶部。
c、固定床反应器5内装填负载Pt，Pd中的一种或其混合物的活性炭或硅胶催化剂，从固定床顶部流下的氯乙酸液体与从固定床底部进入的0.5-1.0 MPa的氢气逆流接触反应，反应温度130-140℃，其中的二氯乙酸被还原为一氯乙酸。
d、从固定床底部出来的液态氯乙酸进入结片机6，冷凝结片为片状氯乙酸晶体，经包装后出售。
e、从氯化反应器2出来的尾气经冷凝器Ⅱ11回收其中的乙酸及低沸物后的不凝性气体与从固定床反应器出来的尾气共同进入降膜吸收器7。进入降膜吸收器7的尾气中的氯化氢气体被从填料塔9流下的水吸收生成稀盐酸溶液进入循环罐8。从降膜吸收器7出来的尾气进入填料塔9。
f、循环吸收罐8中的稀盐酸溶液经耐酸离心泵14进入填料塔9的顶部流下与从填料塔9的底部进入的从降膜吸收器7出来的尾气逆流接触，其中的少量氯化氢气体被再次吸收成盐酸溶液。从填料塔9顶部出来的不凝性气体经缓冲罐10由水环泵15放空。循环吸收罐8中的盐酸溶液含量大于25%后作为工业盐酸出售，并补充一次水作循环吸收液用。
具体工艺为：乙酸和醋酐比为10 : 0.5-1混合物从高位槽1进入列管式氯化反应器2顶部，同时氯气从反应器2底部进入与乙酸和醋酐逆流接触反应，控制反应温度在90 - 110℃。从反应器2流出的反应液进入精馏塔3分离氯乙酸和未反应的乙酸。从精馏塔顶部出来的乙酸蒸汽经冷凝器Ⅰ12冷凝为液态乙酸后进入氯化反应器2回收利用。从再沸器4出来的氯乙酸液体经离心泵Ⅰ13进入固定床反应器5的顶部。固定床反应器5内装填负载Pt，Pd中的一种或其混合物的活性炭或硅胶催化剂。从固定床顶部流下的氯乙酸液体与从固定床底部进入的0.5 – 1.0 MPa的氢气逆流接触在催化剂作用下反应，反应温度130 - 140℃，其中的二氯乙酸被还原为一氯乙酸。从固定床底部出来的液态氯乙酸进入结片机6，冷凝结片为片状氯乙酸晶体，经包装后出售。
从氯化反应器2出来的尾气经冷凝器Ⅱ11回收其中的乙酸及低沸物后的不凝性气体与从固定床反应器出来的尾气共同进入降膜吸收器7。进入降膜吸收器7的气体中的氯化氢气体被从填料塔9流下的水吸收生成稀盐酸溶液进入循环吸收罐8。循环吸收罐8中的稀盐酸溶液经耐酸离心泵Ⅱ14进入填料塔9的顶部流下与从降膜填料塔9的底部进入的从降膜吸收器7出来的尾气逆流接触，其中的少量氯化氢气体被再次吸收成盐酸溶液。从填料塔9顶部出来的不凝性气体经缓冲罐10由水环泵15放空。循环吸收罐8中的盐酸溶液含量大于25%后作为工业盐酸出售，并补充一次水作循环吸收液用。
Claims (2)
1.一种氯乙酸连续化生产装置，其特征在于：包括氯化反应器（2），高位槽（1）与氯化反应器（2）顶部连接，氯化反应器（2）出料口与精馏塔（3）相连接，精馏塔（3）顶部设有冷凝器Ⅰ（12），精馏塔（3）底部连接再沸器（4）；再沸器（4）通过离心泵Ⅰ（13）与固定床反应器（5）连接，固定床反应器（5）的氯乙酸出口连接结片机（6）；氯化反应器（2）顶部接冷凝器Ⅱ（11），冷凝器与降膜吸收器（7）连接，降膜吸收器（7）的液体出口接循环吸收罐（8），循环吸收罐（8）出料口通过离心泵Ⅱ（14）连接填料塔（9）顶部入料口，填料塔（9）出口接降膜吸收器（7），填料塔（9）顶部尾气出口接缓冲罐（10），缓冲罐（10）接水环泵（15）。
2.根据权利要求1所述的氯乙酸连续化生产装置，其特征在于：所述的氯化反应器（2）为列管式氯化反应器。
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