用于回收氯化烴的方法
【專利說明】用于回收氯化烴的方法
[0001] 本申請要求2013年3月14日提交的美國非臨時申請序列No.13/831，064和2013 年2月12日提交的美國臨時申請序列No. 61/763, 583的權(quán)益，這些申請通過引用的方式并 入本文。 發(fā)明領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明的實(shí)施方案涉及用于從含有氯化烴的粗反應(yīng)物料流中回收氯化烴（特別 是氯化丙烷）的方法。
[0003] 發(fā)明背景
[0004] 美國專利No.8, 115, 038公開了用于通過在氯化鐵和氯存在下加熱1，1，1，3_四氯 丙烷由1，1，1，3-四氯丙烷生產(chǎn)1，1，1，2, 3-五氯丙烷的方法。這種直接氯化的產(chǎn)物是被稱 為粗1，1，1，2, 3-五氯丙烷液體的混合物。除1，1，1，2, 3-五氯丙烷之外，該粗品還可包括 氯化鐵、1，1，1，3-四氯丙烷、1，1，3-三氯丙烯和1，1，2, 3-四氯丙烯，以及六氯丙烷。
[0005] 美國專利No.8, 115, 038公開了可在反應(yīng)蒸餾塔內(nèi)直接處理1，1，1，2, 3-五氯丙 烷以產(chǎn)生1，1，2, 3-四氯丙烯。在替代方案中，本專利公開了 1，1，1，2, 3-五氯丙烷可被 進(jìn)一步純化。盡管用于純化的常規(guī)技術(shù)對技術(shù)人員而言可能是顯而易見的，但用于從粗 1，1，1，2, 3-五氯丙烷液體中分離1，1，1，2, 3-五氯丙烷的商業(yè)化的有效技術(shù)將是需要的。
[0006] 發(fā)明概述
[0007] 本發(fā)明的一個或多個實(shí)施方案提供了用于從含有1，1，1，2, 3-五氯丙烷的粗產(chǎn)物 料流中分離1，1，1，2, 3-五氯丙烷的工藝，所述工藝包括提供含有1，1，1，2, 3-五氯丙烷的 粗產(chǎn)物料流，其中粗產(chǎn)物料流包括氯化鐵，在小于0. 040個大氣壓的壓力下使粗產(chǎn)物料流 經(jīng)受蒸餾以由此形成包括基本上不含氯化鐵的1，1，1，2, 3-五氯丙烷的料流，并進(jìn)一步處 理料流以分離1，1，1，2, 3-五氯丙烷。
[0008] 本發(fā)明的其它實(shí)施方案提供了用于從含有1，1，1，2, 3-五氯丙烷的粗產(chǎn)物料流中 分離1，1，1，2, 3-五氯丙烷的工藝，所述工藝包括提供含有1，1，1，2, 3-五氯丙烷的粗產(chǎn)物 料流，其中粗產(chǎn)物料流還包括氯化鐵，向粗產(chǎn)物料流中加入試劑以使氯化鐵失活，在加入試 劑的所述步驟后，使粗產(chǎn)物料流經(jīng)受蒸餾以由此形成基本上不含氯化鐵的1，1，1，2, 3-五 氯丙烷料流，并且進(jìn)一步處理1，1，1，2, 3-五氯丙烷料流以分離1，1，1，2, 3-五氯丙烷。
[0009] 本發(fā)明的其它實(shí)施方案提供了用于從含有1，1，1，2, 3-五氯丙烷的粗產(chǎn)物料流中 分離1，1，1，2, 3-五氯丙烷的工藝，所述工藝包括提供含有1，1，1，2, 3-五氯丙烷的粗產(chǎn)物 料流，其中粗產(chǎn)物料流包括氯化鐵，使粗產(chǎn)物料流與水組合以形成混合物，使混合物進(jìn)行相 分離并由此形成水相和有機(jī)相，其中水相包括氯化鐵并且有機(jī)相基本上不含氯化鐵，分離 水相與有機(jī)相，并進(jìn)一步處理有機(jī)相以分離1，1，1，2, 3-五氯丙烷。
[0010] 本發(fā)明的其它實(shí)施方案提供用于同時產(chǎn)生1，1，2, 3-四氯丙烯和1，1，1，2, 3-五 氯丙烷的純化料流的工藝，所述工藝包括提供含有1，1，1，2, 3-五氯丙烷的粗產(chǎn)物料流，其 中粗產(chǎn)物料流包括氯化鐵，并使粗產(chǎn)物料流在足以使粗品中的一部分1，1，1，2, 3-五氯丙 烷轉(zhuǎn)化為1，1，2, 3-四氯丙烯的壓力下經(jīng)受蒸餾，而同時形成包括1，1，1，2, 3-五氯丙烷和 1，1，2, 3-四氯丙烯的揮發(fā)物餾分，其中揮發(fā)物餾分基本上不含氯化鐵。
[0011] 本發(fā)明的其它實(shí)施方案提供用于同時產(chǎn)生1，1，2, 3-四氯丙烯和1，1，1，2, 3-五 氯丙烷的純化料流的工藝，所述工藝包括提供含有1，1，1，2, 3-五氯丙烷的粗產(chǎn)物料流，其 中粗產(chǎn)物料流包括氯化鐵，使粗產(chǎn)物料流在足以在蒸餾塔內(nèi)形成梯度的條件下在塔內(nèi)經(jīng)受 反應(yīng)蒸餾，其中梯度包括在梯度底部處1，1，1，2, 3-五氯丙烷的最大濃度和在梯度頂部處 1，1，2, 3-四氯丙烯的最大濃度，并在梯度內(nèi)在接近梯度內(nèi)的1，1，1，2, 3-五氯丙烷的最大 濃度位置處從蒸餾塔除去1，1，1，2, 3-五氯丙烷。
[0012] 附圖簡述
[0013]圖1是用于根據(jù)其中采用深度真空蒸餾的本發(fā)明的一個或多個實(shí)施方案分離 1，1，1，2, 3-五氯丙烷的工藝的示意圖。
[0014]圖2是用于根據(jù)其中任選采用抑制劑與深度真空蒸餾一起的本發(fā)明的一個或多 個實(shí)施方案分離1，1，1，2, 3-五氯丙烷的工藝的示意圖。
[0015]圖3是用于根據(jù)其中采用水洗的本發(fā)明的一個或多個實(shí)施方案分離 1，1，1，2, 3-五氯丙烷的工藝的示意圖。
[0016] 圖4是用于根據(jù)其中同時產(chǎn)生1，1，2, 3-四氯丙烯的本發(fā)明的一個或多個實(shí)施方 案分離1，1，1，2, 3-五氯丙烷的工藝的示意圖。
[0017]圖5是用于根據(jù)其中側(cè)線采出塔板用于反應(yīng)蒸餾塔的本發(fā)明的一個或多個實(shí)施 方案分離1，1，1，2, 3-五氯丙烷的工藝的示意圖。
[0018] 說明性實(shí)施方案的詳述
[0019] 本發(fā)明的實(shí)施方案提供用于從粗1，1，1，2, 3-五氯丙烷料流中分離1，1，1，2, 3-五 氯丙烷的技術(shù)。在一個或多個實(shí)施方案中，粗1，1，1，2, 3-五氯丙烷料流可含有氯化鐵或 促進(jìn)1，1，1，2, 3-五氯丙烷脫氯化氫的其它催化劑。因此，本發(fā)明的實(shí)施方案有利地提供 1，1，1，2, 3-五氯丙烷的分離而未實(shí)質(zhì)上將大量1，1，1，2, 3-五氯丙烷轉(zhuǎn)化為1，1，2, 3-四 氯丙烯。在其它實(shí)施方案中，本發(fā)明的技術(shù)提供由此純化的1，1，1，2, 3-五氯丙烷和 1，1，2, 3-四氯丙烯二者可以所需水平產(chǎn)生的工藝。
[0020] 用于產(chǎn)生1，1，1，2, 3-五氯丙烷粗品的工藝
[0021] 在一個或多個實(shí)施方案中，含有1，1，1，2, 3-五氯丙烷的粗產(chǎn)物料流可通過已知 方法產(chǎn)生。在這一點(diǎn)上，美國專利No. 8, 115, 038通過引用的方式并入。在一個或多個實(shí)施 方案中，含有1，1，1，2, 3-五氯丙烷的粗產(chǎn)物料流可在單一反應(yīng)器容器內(nèi)產(chǎn)生，在該反應(yīng)器 容器中1，1，1，3-四氯丙烷在氯和氯化鐵存在下轉(zhuǎn)化為1，1，1，2, 3-五氯丙烷。
[0022] 1，1，1，2, 3-五氯丙烷粗品的表征
[0023] 在一個或多個實(shí)施方案中，含有1，1，1，2, 3-五氯丙烷的粗產(chǎn)物料流（其也可被 稱為粗1，1，1，2, 3-五氯丙烷）包括至少50重量％的1，1，1，2, 3-五氯丙烷，在其它實(shí)施 方案中至少60重量％的1，1，1，2, 3-五氯丙烷，并且在其它實(shí)施方案中至少70重量％ 的1，1，1，2, 3-五氯丙烷。在具體實(shí)施方案中，粗產(chǎn)物料流可包括約50至約90重量％的 1，1，1，2, 3-五氯丙烷或在其它實(shí)施方案中約70至約80重量％的1，1，1，2, 3-五氯丙烷。
[0024] 在一個或多個實(shí)施方案中，粗產(chǎn)物料流還包括氯化鐵。在一個或多個實(shí)施方案中， 粗產(chǎn)物料流包括以重量計(jì)至少lOppm氯化鐵，在其它實(shí)施方案中至少25ppm氯化鐵，在其它 實(shí)施方案中至少50ppm氯化鐵，在其它實(shí)施方案中至少80ppm氯化鐵，并且在其它實(shí)施方案 中至少lOOppm氯化鐵。在具體實(shí)施方案中，粗產(chǎn)物料流包括以重量計(jì)約50至約500ppm氯 化鐵或在其它實(shí)施方案中約70至約200ppm氯化鐵。
[0025] 在一個或多個實(shí)施方案中，粗產(chǎn)物料流還包括四氯化碳。在一個或多個實(shí)施方案 中，粗產(chǎn)物料流包括至多50重量％的四氯化碳，在其它實(shí)施方案中至多30重量％的四氯化 碳，并且在其它實(shí)施方案中至多20重量％的四氯化碳。在具體實(shí)施方案中，粗產(chǎn)物料流包 括約5至約30重量％的四氯化碳或在其它實(shí)施方案中約10至約20重量％的四氯化碳。
[0026] 在一個或多個實(shí)施方案中，粗產(chǎn)物料流還包括1，1，1，3-四氯丙烷。在一個或多個 實(shí)施方案中，粗產(chǎn)物料流包括至多20重量％的1，1，1，3-四氯丙烷，在其它實(shí)施方案中至多 10重量％的1，1，1，3-四氯丙烷，并且在其它實(shí)施方案中至多5重量％的1，1，1，3-四氯丙 烷。在具體實(shí)施方案中，粗產(chǎn)物料流包括約0至約5重量％的1，1，1，3-四氯丙烷或在其它 實(shí)施方案中約〇至約2. 5重量％的1，1，1，3-四氯丙烷。
[0027] 第一實(shí)施方案-低壓蒸餾
[0028] 在第一實(shí)施方案中，用于從粗產(chǎn)物料流中分離1，1，1，2, 3-五氯丙烷的工藝包括 使用低壓蒸餾，其也可被稱為深度蒸餾。通過采用低壓蒸餾，可通過蒸餾使1，1，1，2, 3-五 氯丙烷與粗產(chǎn)物料流中的鐵氯化物分離，而不將粗品的溫度升高至可通過脫氯化氫使 1，1，1，2, 3-五氯丙烷轉(zhuǎn)化或明顯轉(zhuǎn)化為1，1，2, 3-四氯丙烯的溫度。結(jié)果，通過使用商業(yè)化 有效的分離技術(shù)，諸如在較高溫度和/或壓力下蒸餾，可使1，1，1，2, 3-五氯丙烷隨后與粗 品中的其它成分分離，而不通過脫氯化氫使大量1，1，1，2, 3-五氯丙烷轉(zhuǎn)化為1，1，2, 3-四 氯丙烯。
[0029] 在一個或多個實(shí)施方案中，粗產(chǎn)物料流的低壓蒸餾可在小于0.040個大氣壓，在 其它實(shí)施方案中小于〇. 027個大氣壓，在其它實(shí)施方案中小于0. 020個大氣壓，并且在其它 實(shí)施方案中小于〇. 015個大氣壓下發(fā)生。在具體實(shí)施方案中，低壓蒸餾可在約0. 001至約 0. 040個大氣壓下或在其它實(shí)施方案中在約0. 003至約0. 027個大氣壓下發(fā)生。
[0030] 在一個或多個實(shí)施方案中，粗產(chǎn)物料流的低壓或深度蒸餾在低于120°C，在其它實(shí) 施方案中低于100°C，在其它實(shí)施方案中低于75°C，并且在其它實(shí)施方案中低于50°C的溫 度下發(fā)生。在具體實(shí)施方案中，低壓蒸餾在約30至約120°C或在其它實(shí)施方案中約40至約 100 °C的溫度下發(fā)生。
[0031] 用于分離1，1，1，2, 3-五氯丙烷的示例性工藝示于圖1。工藝11包括提供粗產(chǎn)物 料流12 (其包括1，1，1，2, 3-五氯丙烷），其也可被稱為HCC-240db或240db。如上所述，粗 品12包括氯化鐵。在一個或多個實(shí)施方案中，將粗品12任選地轉(zhuǎn)移到任選的停留罐14 (其 也可被稱為任選的氯反應(yīng)器14)，在停留罐14中給粗品12中的殘留氯提供足夠的停留時間 以轉(zhuǎn)化為氯化的有機(jī)產(chǎn)物。
[0032] 然后粗品12在低壓真空下（例如，在回流蒸發(fā)器16內(nèi)）蒸餾以產(chǎn)生冷凝液餾分 19。如上所述，蒸發(fā)器16可在小于0. 040個大氣壓，在其它實(shí)施方案中小于0. 027個大氣