專利名稱：基于連續(xù)催化氯化法制取一氯乙酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用反應(yīng)精餾方法，特指一種冰醋酸在復(fù)合催化劑作用下通入氯氣進(jìn)行反應(yīng)，通過(guò)連續(xù)進(jìn)料，連續(xù)精餾的基于連續(xù)催化氯化法制取一氯乙酸的方法。
背景技術(shù)：
目前，氯乙酸的合成方法多達(dá)十余種，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、多氯代乙酸還原法和氯乙酰氯水解法等等。但這些方法大多數(shù)還處于小試階段，已經(jīng)工業(yè)化的只有醋酸氯化法、三氯乙烯水合法、氯乙酰氯水解法三種。
工業(yè)生產(chǎn)中所采用的制取一氯乙酸的方法，應(yīng)用最多的是冰醋酸氯化法，該方法是用冰醋酸在硫磺(或赤磷)的催化作用下通入氯氣進(jìn)行反應(yīng)，然后結(jié)晶分離而制得，該工藝存在的問(wèn)題是，收率低，原料消耗高。
CN1382680A公開的氯乙酸生產(chǎn)工藝，是為提高產(chǎn)品收率而改進(jìn)的一種工藝，其技術(shù)方案是在氯化反應(yīng)階段前加阻氯劑，阻氯劑可以采用醋酸錳、氯化亞錳、氯化鋅、醋酸鋅或醋酸鉻，通過(guò)加阻氯劑，最終成品收率可提高2～3％，但這些工藝普遍存在母液不能回收利用的問(wèn)題。
JP-A-7326738公開了一種生產(chǎn)一氯乙酸的方法，其包括使用過(guò)氧化氫在與反應(yīng)混合物的回流溫度幾乎相等的溫度下氧化氯乙醛，副產(chǎn)物多，難以分離。
CN1063677A專利中提到用硫磺做催化劑，該工藝盡管成本低，但收率較低，硫磺粉本身是固體，易引起設(shè)備的堵塞，對(duì)操作和設(shè)備維護(hù)不利，也易污染氯乙酸產(chǎn)品和副產(chǎn)鹽酸，降低產(chǎn)品的等級(jí)，限制了產(chǎn)品的適用范圍。
還有專利提到將冰醋酸用氯氣氯化，氯化液結(jié)晶，結(jié)晶液冷卻到20～25℃后，將潔凈混和液放入分離器進(jìn)行分離，其特征在于在氯乙酸結(jié)晶和母液分離時(shí)，用適量母液中回收的低沸物或醋酸增濕進(jìn)入過(guò)濾器的氣體，出去氯乙酸產(chǎn)品中夾帶的二氯乙酸，然后將結(jié)晶熔化進(jìn)入減壓精餾塔切除殘留的低沸物和醋酸，蒸出物冷凝后，經(jīng)結(jié)片即可得到高純度的產(chǎn)品。該工藝雖然產(chǎn)品純度較高，但制備過(guò)程相當(dāng)復(fù)雜，流程長(zhǎng)，操作步驟多，對(duì)大裝置運(yùn)行不利。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供基于連續(xù)催化氯化法制取一氯乙酸的方法，其采用工藝簡(jiǎn)潔的反應(yīng)精餾法，冰醋酸在復(fù)合催化劑作用下通入氯氣進(jìn)行反應(yīng)，通過(guò)連續(xù)反應(yīng)，連續(xù)出料，連續(xù)精餾的工藝流程可以生產(chǎn)出含量大于等于99％的氯乙酸，流程合理，運(yùn)轉(zhuǎn)正常，工藝方案實(shí)用可行。
本發(fā)明的作用機(jī)理
本發(fā)明的制備方法如下在氯化反應(yīng)器中裝入稱量好的乙酸，以此為基準(zhǔn)物，將低溫槽冷卻到設(shè)定溫度后開泵循環(huán)。溫控儀將反應(yīng)器加熱溫度控制在100～105℃，依次加入3～8％的主催化劑乙酐，助催化劑濃硫酸0.8％(以乙酸為基準(zhǔn)物)，開始通入氯氣，同時(shí)開始計(jì)時(shí)。冷凝器低溫冷浴冷卻，尾氣分別用水和濃堿液吸收后放空，定時(shí)取樣分析，可生產(chǎn)出含量≥99％的氯乙酸。本發(fā)明具有流程合理，裝置運(yùn)轉(zhuǎn)正常，工藝方案實(shí)用可行等特點(diǎn)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為1．本發(fā)明采用反應(yīng)精餾法，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品和副產(chǎn)物的有效分離，保證了產(chǎn)品的純度≥99％。
2．該工藝采用特定的催化體系，乙酸酐做主催化劑，它具有以下優(yōu)點(diǎn)催化效率高，既是催化劑，又是原料，既發(fā)生催化作用自身又參加反應(yīng)，生成一氯乙酸產(chǎn)品，不留殘?jiān)a(chǎn)品質(zhì)量好。
3．該反應(yīng)為常壓階段，條件相對(duì)溫和，操作彈性大，三廢較少，運(yùn)行費(fèi)用低。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有反應(yīng)條件溫和，催化劑活性高，催化性能專一，產(chǎn)品選擇性高，過(guò)程“清潔”且易分離等優(yōu)點(diǎn)，是制備一氯乙酸的一種環(huán)境友好的綠色工藝。
具體實(shí)施形式下面的實(shí)施例將對(duì)本發(fā)明予以進(jìn)一步說(shuō)明，但并不因此而限制本發(fā)明。
實(shí)施例1在氯化反應(yīng)器中裝入56.3Kg的乙酸，低溫槽冷卻到設(shè)定溫度后開泵循環(huán)。同時(shí)用溫控儀將反應(yīng)器加熱到100℃后，加入3％的催化劑乙酐，助催化劑濃硫酸O.8％(以乙酸為基準(zhǔn)物)，開始通氯，記錄好進(jìn)出料時(shí)間，定時(shí)取樣分析。經(jīng)原料衡算其中氯氣單耗71.2Kg，氯乙酸含量為99.22％，二氯乙酸含量為0.42％，每天可產(chǎn)氯乙酸成品1114kg，裝置連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。
實(shí)施例2在實(shí)施例1相同的裝置中，依次加入與實(shí)施例1相同量的乙酸，低溫槽冷卻到設(shè)定溫度后開泵循環(huán)。同時(shí)用溫控儀將反應(yīng)器加熱到105℃后，加入5％的催化劑，助催化劑濃硫酸0.8％(以乙酸為基準(zhǔn)物)，開始通氯，記錄好進(jìn)出料時(shí)間，定時(shí)取樣分析。其中氯氣單耗79.1Kg，氯乙酸含量為99.10％，二氯乙酸含量為0.47％，每天可產(chǎn)氯乙酸成品1034kg，裝置連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。
實(shí)施例3在實(shí)施例1相同的裝置中，依次加入好61.3kg的醋酸和8％的催化劑，開始通氯，記錄好進(jìn)出料時(shí)間，定時(shí)取樣分析。經(jīng)原料衡算其中氯氣單耗76.3Kg，氯乙酸含量為99.65％，二氯乙酸含量為0.26％，每天可產(chǎn)氯乙酸成品1100kg，裝置連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。
實(shí)施例4在實(shí)施例1相同的裝置中，依次加入好65.3kg的醋酸和8％的催化劑，開始通氯，記錄好進(jìn)出料時(shí)間，定時(shí)取樣分析。經(jīng)原料衡算其中氯氣單耗76.2Kg，氯乙酸含量為99.42％，二氯乙酸含量為0.32％，每天可產(chǎn)氯乙酸成品1097kg，裝置連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。
權(quán)利要求
1.基于連續(xù)催化氯化法制取一氯乙酸的方法，其特征在于在氯化反應(yīng)器中裝入稱量好的乙酸，以此為基準(zhǔn)物，將低溫槽冷卻到設(shè)定溫度后開泵循環(huán)；采用溫控儀將反應(yīng)器加熱溫度控制在100～105℃，依次加入3～8％的主催化劑乙酐，助催化劑濃硫酸0.8％，開始通入氯氣，同時(shí)開始計(jì)時(shí)，冷凝器低溫冷浴冷卻，尾氣分別用水和濃堿液吸收后放空，即可生產(chǎn)出含量≥99％的的氯乙酸。
全文摘要
本發(fā)明為一種冰醋酸在復(fù)合催化劑作用下通入氯氣進(jìn)行反應(yīng)，通過(guò)連續(xù)進(jìn)料，連續(xù)精餾的基于連續(xù)催化氯化法制取一氯乙酸的方法。其在氯化反應(yīng)器中裝入稱量好的乙酸，以此為基準(zhǔn)物，將低溫槽冷卻到設(shè)定溫度后開泵循環(huán)。溫控儀將反應(yīng)器加熱溫度控制在100～105℃，依次加入3～8％的主催化劑乙酐，助催化劑濃硫酸0.8％，開始通入氯氣，同時(shí)開始計(jì)時(shí)。冷凝器低溫冷浴冷卻，尾氣分別用水和濃堿液吸收后放空，定時(shí)取樣分析，可生產(chǎn)出含量≥99％的氯乙酸。本發(fā)明具有反應(yīng)條件溫和，催化劑活性高，催化性能專一，產(chǎn)品選擇性高，過(guò)程“清潔”且易分離、環(huán)境友好的等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C07C51/347GK1865217SQ20061008556
公開日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2006年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月23日
發(fā)明者張躍, 嚴(yán)生虎, 劉建武, 沈介發(fā), 馬錦國(guó), 殷麗麗 申請(qǐng)人:江蘇工業(yè)學(xué)院