(一)技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于化工技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種高效氯丙烯的生產(chǎn)工藝。
(二)
背景技術(shù):
氯丙烯是無色易燃液體,有腐蝕性和刺激性嗅味。微溶于水,與乙醇、氯仿、乙醚和石油醚混溶。可作為生產(chǎn)環(huán)氧氯丙烷、丙烯醇、甘油等的中間體,用作特殊反應(yīng)的溶劑,也是農(nóng)藥、醫(yī)藥、香料、涂料的原料。用于有機(jī)合成及制藥工業(yè),3-氯丙烯又名烯丙基氯,是一種有機(jī)合成原料,在農(nóng)藥上用于合成殺蟲單、殺蟲雙及殺螟丹的中間體n,n-二甲基丙烯胺和擬除蟲菊酯中間體丙烯醇酮,此外也是醫(yī)藥、合成樹脂、涂料、香料等的重要原料。兼有烯烴和鹵代烴的反應(yīng)性,是甘油、環(huán)氧氯丙烷、丙烯醇等的有機(jī)合成中間體。
氯丙烯的生產(chǎn)方法有如下幾種:
(1)高溫氯化法,將干燥的丙烯經(jīng)350~400℃預(yù)熱,液氯經(jīng)加熱氣化,兩種物料在高速噴射狀態(tài)下混合并進(jìn)行反應(yīng),丙烯與氯氣的配比為4~5∶1(摩爾比),反應(yīng)器停留時(shí)間1.5~2s,反應(yīng)溫度470~500℃。反應(yīng)產(chǎn)物急冷至50~100℃以除去hcl和丙烯,再經(jīng)分餾即得到產(chǎn)品。
(2)丙烯氧氯化法,按2.5~(1∶1∶1)~0.2(摩爾比)比例混合的丙烯、氯化氫和氧氣在流化床反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng),選用催化劑為載于載體上的te、v2o5或h3po4,并添加含氮物作促進(jìn)劑,于240~260℃進(jìn)行常壓氧氯化反應(yīng),制得3-氯丙烯。
(3)烯丙醇氯化法,此法適用于小批量生產(chǎn)。
目前常用的為高溫氯化法。氯化反應(yīng)得到的氯丙烯收率75%-80%,副反應(yīng)多,反應(yīng)生成物(粗氯丙烯)包括氯丙烯、1,2-二氯丙烷+1,3-二氯丙烯(簡稱d-d混劑)、過量的丙烯、氯化氫及其他有機(jī)氯化物(即氯丙烯低沸物,主要組成為原料丙烯中的雜質(zhì)丙烷與氯反應(yīng)生成的氯丙烷)。在粗氯丙烯中d-d混劑不容易分離,而且整個(gè)提純過程中能源利用率不高,造成一定程度的能源浪費(fèi)情況,既影響產(chǎn)率又浪費(fèi)能源。
(三)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供了一種高效氯丙烯的生產(chǎn)工藝。
本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種高效氯丙烯的生產(chǎn)工藝,其特征在于:包括以下步驟:
(1)將液氯經(jīng)氯氣蒸發(fā)器氣化后進(jìn)入氯氣緩沖罐;
(2)將氯氣緩沖罐內(nèi)的氯氣總量的2/3加入至混合罐中,同時(shí)加入引發(fā)劑總量的2/3,經(jīng)過充分混合后經(jīng)過循環(huán)泵打入至反應(yīng)器中;
(3)反應(yīng)器中加入預(yù)熱后的丙烯,丙烯溫度為50-80℃;
(4)步驟(3)反應(yīng)15-30min后向反應(yīng)器中加入氯氣總量的1/3,反應(yīng)15-30min;
(5)繼續(xù)向反應(yīng)器中加入氯氣總量的1/3和引發(fā)劑總量的1/3,反應(yīng)15-30min,得到粗氯丙烯;
(6)將粗氯丙烯中的剩余丙烯進(jìn)行回收,并將粗氯丙烯通過精餾塔提純得到精制氯丙烯。
進(jìn)一步,所述氯氣與引發(fā)劑的摩爾比為:(1-1.5):0.05。
進(jìn)一步,所述氯氣與丙烯的摩爾比為:1:(1-3)。
進(jìn)一步,所述引發(fā)劑是n-氯代丁二酰亞胺。
進(jìn)一步,所述丙烯經(jīng)過除水后使丙烯含水量不大于20ppm。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用了引發(fā)劑反應(yīng),反應(yīng)條件溫和,提高了氯丙烯的反應(yīng)效率,反應(yīng)溫度較傳統(tǒng)工藝下降;反應(yīng)中副反應(yīng)減少,降低了后續(xù)處理的難度。
(四)具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
包括以下步驟:
(1)將液氯經(jīng)氯氣蒸發(fā)器氣化后進(jìn)入氯氣緩沖罐;
(2)將氯氣緩沖罐內(nèi)的氯氣總量的2/3加入至混合罐中,同時(shí)加入引發(fā)劑n-氯代丁二酰亞胺總量的2/3,經(jīng)過充分混合后經(jīng)過循環(huán)泵打入至反應(yīng)器中;
(3)反應(yīng)器中加入預(yù)熱后的丙烯,丙烯溫度為50℃;丙烯經(jīng)過除水后使丙烯含水量不大于20ppm;
(4)步驟(3)反應(yīng)15-30min后向反應(yīng)器中加入氯氣總量的1/3,反應(yīng)15-30min;
(5)繼續(xù)向反應(yīng)器中加入氯氣總量的1/3和引發(fā)劑n-氯代丁二酰亞胺總量的1/3,反應(yīng)15-30min,得到粗氯丙烯;
(6)將粗氯丙烯中的剩余丙烯進(jìn)行回收,并將粗氯丙烯通過精餾塔提純得到精制氯丙烯;
其中,氯氣與引發(fā)劑的摩爾比為:1.5:0.05;
其中,所述氯氣與丙烯的摩爾比為:1:1。
實(shí)施例2
包括以下步驟:
(1)將液氯經(jīng)氯氣蒸發(fā)器氣化后進(jìn)入氯氣緩沖罐;
(2)將氯氣緩沖罐內(nèi)的氯氣總量的2/3加入至混合罐中,同時(shí)加入引發(fā)劑n-氯代丁二酰亞胺總量的2/3,經(jīng)過充分混合后經(jīng)過循環(huán)泵打入至反應(yīng)器中;
(3)反應(yīng)器中加入預(yù)熱后的丙烯,丙烯溫度為60℃;丙烯經(jīng)過除水后使丙烯含水量不大于20ppm;
(4)步驟(3)反應(yīng)15-30min后向反應(yīng)器中加入氯氣總量的1/3,反應(yīng)15-30min;
(5)繼續(xù)向反應(yīng)器中加入氯氣總量的1/3和引發(fā)劑n-氯代丁二酰亞胺總量的1/3,反應(yīng)15-30min,得到粗氯丙烯;
(6)將粗氯丙烯中的剩余丙烯進(jìn)行回收,并將粗氯丙烯通過精餾塔提純得到精制氯丙烯;
其中,氯氣與引發(fā)劑的摩爾比為:1.2:0.05;
其中,所述氯氣與丙烯的摩爾比為:1:1.5。
實(shí)施例3
包括以下步驟:
(1)將液氯經(jīng)氯氣蒸發(fā)器氣化后進(jìn)入氯氣緩沖罐;
(2)將氯氣緩沖罐內(nèi)的氯氣總量的2/3加入至混合罐中,同時(shí)加入引發(fā)劑n-氯代丁二酰亞胺總量的2/3,經(jīng)過充分混合后經(jīng)過循環(huán)泵打入至反應(yīng)器中;
(3)反應(yīng)器中加入預(yù)熱后的丙烯,丙烯溫度為65℃;丙烯經(jīng)過除水后使丙烯含水量不大于20ppm;
(4)步驟(3)反應(yīng)15-30min后向反應(yīng)器中加入氯氣總量的1/3,反應(yīng)15-30min;
(5)繼續(xù)向反應(yīng)器中加入氯氣總量的1/3和引發(fā)劑n-氯代丁二酰亞胺總量的1/3,反應(yīng)15-30min,得到粗氯丙烯;
(6)將粗氯丙烯中的剩余丙烯進(jìn)行回收,并將粗氯丙烯通過精餾塔提純得到精制氯丙烯;
其中,氯氣與引發(fā)劑的摩爾比為:1.1:0.05;
其中,所述氯氣與丙烯的摩爾比為:1:2。
實(shí)施例4
包括以下步驟:
(1)將液氯經(jīng)氯氣蒸發(fā)器氣化后進(jìn)入氯氣緩沖罐;
(2)將氯氣緩沖罐內(nèi)的氯氣總量的2/3加入至混合罐中,同時(shí)加入引發(fā)劑n-氯代丁二酰亞胺總量的2/3,經(jīng)過充分混合后經(jīng)過循環(huán)泵打入至反應(yīng)器中;
(3)反應(yīng)器中加入預(yù)熱后的丙烯,丙烯溫度為68℃;丙烯經(jīng)過除水后使丙烯含水量不大于20ppm;
(4)步驟(3)反應(yīng)15-30min后向反應(yīng)器中加入氯氣總量的1/3,反應(yīng)15-30min;
(5)繼續(xù)向反應(yīng)器中加入氯氣總量的1/3和引發(fā)劑n-氯代丁二酰亞胺總量的1/3,反應(yīng)15-30min,得到粗氯丙烯;
(6)將粗氯丙烯中的剩余丙烯進(jìn)行回收,并將粗氯丙烯通過精餾塔提純得到精制氯丙烯;
其中,氯氣與引發(fā)劑的摩爾比為:1.3:0.05;
其中,所述氯氣與丙烯的摩爾比為:1:1.8。
實(shí)施例5
包括以下步驟:
(1)將液氯經(jīng)氯氣蒸發(fā)器氣化后進(jìn)入氯氣緩沖罐;
(2)將氯氣緩沖罐內(nèi)的氯氣總量的2/3加入至混合罐中,同時(shí)加入引發(fā)劑n-氯代丁二酰亞胺總量的2/3,經(jīng)過充分混合后經(jīng)過循環(huán)泵打入至反應(yīng)器中;
(3)反應(yīng)器中加入預(yù)熱后的丙烯,丙烯溫度為70℃;丙烯經(jīng)過除水后使丙烯含水量不大于20ppm;
(4)步驟(3)反應(yīng)15-30min后向反應(yīng)器中加入氯氣總量的1/3,反應(yīng)15-30min;
(5)繼續(xù)向反應(yīng)器中加入氯氣總量的1/3和引發(fā)劑n-氯代丁二酰亞胺總量的1/3,反應(yīng)15-30min,得到粗氯丙烯;
(6)將粗氯丙烯中的剩余丙烯進(jìn)行回收,并將粗氯丙烯通過精餾塔提純得到精制氯丙烯;
其中,氯氣與引發(fā)劑的摩爾比為:1.5:0.05;
其中,所述氯氣與丙烯的摩爾比為:1:2。
實(shí)施例6
包括以下步驟:
(1)將液氯經(jīng)氯氣蒸發(fā)器氣化后進(jìn)入氯氣緩沖罐;
(2)將氯氣緩沖罐內(nèi)的氯氣總量的2/3加入至混合罐中,同時(shí)加入引發(fā)劑n-氯代丁二酰亞胺總量的2/3,經(jīng)過充分混合后經(jīng)過循環(huán)泵打入至反應(yīng)器中;
(3)反應(yīng)器中加入預(yù)熱后的丙烯,丙烯溫度為80℃;丙烯經(jīng)過除水后使丙烯含水量不大于20ppm;
(4)步驟(3)反應(yīng)15-30min后向反應(yīng)器中加入氯氣總量的1/3,反應(yīng)15-30min;
(5)繼續(xù)向反應(yīng)器中加入氯氣總量的1/3和引發(fā)劑n-氯代丁二酰亞胺總量的1/3,反應(yīng)15-30min,得到粗氯丙烯;
(6)將粗氯丙烯中的剩余丙烯進(jìn)行回收,并將粗氯丙烯通過精餾塔提純得到精制氯丙烯;
其中,氯氣與引發(fā)劑的摩爾比為:1.5:0.05;
其中,所述氯氣與丙烯的摩爾比為:1:3。
上面以舉例方式對本發(fā)明進(jìn)行了說明,但本發(fā)明不限于上述具體實(shí)施例,凡基于本發(fā)明所做的任何改動或變型均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。