專利名稱：一種氯乙酸母液綜合利用生產(chǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及化工生產(chǎn)副產(chǎn)品回收利用裝置，具體涉及一種氯乙酸母液綜合利用生產(chǎn)裝置。
背景技術(shù)：
氯乙酸是一種重要的有機(jī)精細(xì)化工原料，主要用于生產(chǎn)羧甲基纖維素、甘氨酸、 2，4-D酸、巰基乙酸、氰基乙酸、丙二酸、苯氧乙酸、氰乙酸、萘乙酸等化工中間體和產(chǎn)品。最近幾年我國用氯乙酸作原料制得的農(nóng)藥、醫(yī)藥、羧甲基纖維素等產(chǎn)品有了較大的發(fā)展，對氯乙酸的需求量也隨之持續(xù)增長，目前我國已經(jīng)成為全球最大的氯乙酸生產(chǎn)國與消費(fèi)國。二氯乙酸和巰基乙酸是兩種重要的精細(xì)化工原料，在醫(yī)藥、農(nóng)藥、日用化工及精細(xì)化工等行業(yè)都有著廣泛的應(yīng)用。氯乙酸母液是氯乙酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的一種廢液或副產(chǎn)品，其中含有40 45%的一氯乙酸、40 45%的二氯乙酸、5 10%的醋酸與低沸物以及約5%高沸點(diǎn)雜質(zhì)。由于一氯乙酸與二氯乙酸的性質(zhì)比較相近，采用一般的分離方法難以將其有效地分離。工業(yè)上一般采用酯化的方法將其轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的酯，然后采用精餾的方法將其分離，但對精餾塔的要求較高，能耗較大；其他的方法還有共沸精餾法，加入共沸劑分離氯乙酸和二氯乙酸；氯乙酸母液堿性水解法生產(chǎn)羥基乙酸和草酸鈉；采用深度氯化法生產(chǎn)二氯乙酸或三氯乙酸等。這些方法有的反應(yīng)時(shí)間長，產(chǎn)物成分復(fù)雜，分離困難，有的能耗較高，有的產(chǎn)物附加值低等在工業(yè)上應(yīng)用價(jià)值較低。氯乙酸母液處理難并且處理成本高，如何治理才能做到對環(huán)境的污染小并能產(chǎn)生較好高經(jīng)濟(jì)效益是國內(nèi)氯乙酸生產(chǎn)企業(yè)需要解決的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，提供一種氯乙酸母液綜合利用生產(chǎn)裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下本實(shí)用新型的氯乙酸母液綜合利用生產(chǎn)裝置，包括母液預(yù)處理系統(tǒng)，反應(yīng)系統(tǒng)、二氯乙酸生成系統(tǒng)和巰基乙酸生成系統(tǒng)，所述母液預(yù)處理系統(tǒng)包括氯乙酸母液儲槽，氯乙酸母液儲槽通過離心泵I與蒸餾釜相連接，蒸餾釜頂部設(shè)有冷凝器，冷凝器出口與低沸點(diǎn)物質(zhì)儲槽相連接；所述反應(yīng)系統(tǒng)包括反應(yīng)釜I，母液預(yù)處理系統(tǒng)中的蒸餾釜通過離心泵II與反應(yīng)釜 I連接，反應(yīng)釜I頂部設(shè)有氫氧化鈣溶液高位槽和硫脲溶液高位槽，反應(yīng)釜I出料口與離心機(jī)I相連接；所述的二氯乙酸生成系統(tǒng)包括酸化釜I、萃取塔I和蒸發(fā)器I，反應(yīng)系統(tǒng)中的離心機(jī)I液體出口連接濾液收集池，濾液收集池通過離心泵III與酸化釜I連接，酸化釜I通過離心泵IV連接萃取塔I，萃取塔I頂部出料口與蒸發(fā)器I連接，蒸發(fā)器I連接分離器I，分離器I頂部出口通過冷凝器I與有機(jī)溶劑高位槽I連接，有機(jī)溶劑高位槽I與萃取塔I 連接，分離器I底部出料口連接二氯乙酸儲槽；所述的巰基乙酸生成系統(tǒng)包括反應(yīng)釜II、酸化釜II、萃取塔II和蒸發(fā)器II，反應(yīng)系統(tǒng)中的離心機(jī)I固體出口與應(yīng)釜II連接，應(yīng)釜II頂部設(shè)有氫氧化鋇溶液高位槽，反應(yīng)釜II 出料口與離心機(jī)II相連接，離心機(jī)II液體出料口連接污水處理池，離心機(jī)II固體出料口接酸化釜II，鹽酸高位槽分別與酸化釜II和酸化釜I連接，酸化釜II連接萃取塔II，萃取塔II 頂部出料口與蒸發(fā)器II連接，萃取塔II底部出料口接污水處理池，蒸發(fā)器II連接分離器II 連接，分離器II頂部出口通過冷凝器II與有機(jī)溶劑高位槽II連接，有機(jī)溶劑高位槽II與萃取塔II連接，分離器II (17)底部出料口連接巰基乙酸儲槽。所述的蒸發(fā)器I為降膜蒸發(fā)器。所述的蒸發(fā)器II為降膜蒸發(fā)器。本實(shí)用新型通過該裝置的母液處理系統(tǒng)中的蒸餾釜及冷凝器可充分回收母液中的乙酸等低沸點(diǎn)物質(zhì)重新用于氯乙酸的生產(chǎn)。通過該裝置的反應(yīng)系統(tǒng)中的反應(yīng)釜I及離心機(jī)I使母液與硫脲反應(yīng)后使母液中一氯乙酸和二氯乙酸得到分離，與采用精餾或共沸蒸餾等分離方法相比較該裝置更節(jié)約能量并使一氯乙酸和二氯乙酸分離更徹底。通過該裝置的巰基乙酸生成系統(tǒng)中的反應(yīng)釜II、離心機(jī)II、及使母液中的一氯乙酸轉(zhuǎn)化為巰基乙酸，并通過其中的萃取塔II及降膜蒸發(fā)器II使巰基乙酸分離出來，并能回收萃取劑循環(huán)使用。通過該裝置的二氯乙酸生成系統(tǒng)中的酸化釜I、萃取塔I、降膜蒸發(fā)器I使母液中的二氯乙酸分離出來，并能回收萃取劑循環(huán)使用。本實(shí)用新型是將一氯乙酸與二氯乙酸生成不同的中間體，利用二者性質(zhì)的不同將二氯乙酸從母液中分離出來，然后把母液中的一氯乙酸轉(zhuǎn)化成巰基乙酸，這一工藝不僅工藝簡單，工業(yè)化生產(chǎn)成本低，而且可以得到兩種附加值較高的精細(xì)化工產(chǎn)品，極大提高了氯乙酸母液的利用價(jià)值。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的氯乙酸母液綜合利用生產(chǎn)裝置，其特征在于包括母液預(yù)處理系統(tǒng)， 反應(yīng)系統(tǒng)、二氯乙酸生成系統(tǒng)和巰基乙酸生成系統(tǒng)。所述母液預(yù)處理系統(tǒng)包括氯乙酸母液儲槽1，氯乙酸母液儲槽1通過離心泵I觀與蒸餾釜2相連接，蒸餾釜2頂部設(shè)有冷凝器25，冷凝器25出口與低沸點(diǎn)物質(zhì)儲槽3相連接。所述反應(yīng)系統(tǒng)包括反應(yīng)釜I 4，母液預(yù)處理系統(tǒng)中的蒸餾釜2通過離心泵II 29與反應(yīng)釜I 4連接，反應(yīng)釜I 4頂部設(shè)有氫氧化鈣溶液高位槽19和硫脲溶液高位槽20，反應(yīng)釜I 4出料口與離心機(jī)I 5相連接。所述的二氯乙酸生成系統(tǒng)包括酸化釜I 7、萃取塔I 8和蒸發(fā)器I 9，反應(yīng)系統(tǒng)中的離心機(jī)I 5液體出口連接濾液收集池6，濾液收集池6通過離心泵III 30與酸化釜I 7連接，酸化釜I 7通過離心泵IV 31連接萃取塔I 8，萃取塔I 8頂部出料口與蒸發(fā)器I 9連接，蒸發(fā)器I 9連接分離器I 10，分離器I 10頂部出口通過冷凝器I沈與有機(jī)溶劑高位槽 I 23連接，有機(jī)溶劑高位槽I 23與萃取塔I 8連接，分離器I 10底部出料口連接二氯乙酸儲槽11。所述的蒸發(fā)器I 9為降膜蒸發(fā)器。所述的蒸發(fā)器II 16為降膜蒸發(fā)器。適用于本實(shí)用新型的裝置的具體工藝路線如下利用氯乙酸生產(chǎn)的副產(chǎn)母液為原料，經(jīng)蒸餾將母液中所含的乙酸等低沸點(diǎn)物質(zhì)分出后，母液成分大致為為氯乙酸45%. 二氯乙酸50%，其他5%，將母液用Ca(0H)2水溶液中和至pH=8 9.在中和液中加入一定量的硫脲水溶液，在65 70°C下反應(yīng)1 2小時(shí)。加入的硫脲與氯乙酸鈣反應(yīng)生成白色沉淀，經(jīng)離心分離、洗滌得S-羧甲基異硫脲。濾液中主要含二氯乙酸鈣和氯化鈣，將濾液用濃鹽酸酸化至PH < 1，用乙酸戊酯、異辛醇或異丙醚萃取，有機(jī)相經(jīng)降膜蒸發(fā)器去除溶劑后得到二氯乙酸。S-羧甲基異硫脲與氫氧化鋇在70 80°C反應(yīng)1 3小時(shí)，離心分離即得巰基乙酸鋇，將此白色沉淀用水洗滌后，用鹽酸酸化至PH=I 2，攪拌使沉淀溶劑，用有機(jī)溶劑乙酸戊酯、異辛醇或異丙醚提取后再經(jīng)降膜蒸發(fā)器去除溶劑，即得巰基乙酸。反應(yīng)方程式如下
2 CiCH2COOH + Ca(OH)2 -一 (CICH2COO)2Ca + 2 H2O
2 CbCHCOOH + Ca(OhT)2 -- (CI2CHCOO)2Ca + 2 H2O
8HN
(CICH2COO)2Ca + 2 義"2+ CaCI2
H2N' NH2H2N CH2COOH
(CI2CHCOO)2Ca + 2 HCI -- 2 CI2CHCOOH + CaCI2
2 HVs, ^ 2_鳴^ Ba/SCH2coo + I
H2M CH2COOH\SCH2C00Z HjN
Β, SCH2COO、日g + 2HC丨-^ 2 HSCH2COOH + 日擬2
xiSCH2COO^本實(shí)用新型的工作原理如下a、氯乙酸生產(chǎn)中產(chǎn)生的母液進(jìn)入母液儲槽1集中儲存，用離心泵I觀將氯乙酸母液從母液儲槽1打入蒸餾釜2中；b、用蒸汽加熱蒸餾釜2中的母液，控制溫度在115 130°C，將乙酸及低沸物蒸出經(jīng)冷凝器25冷凝后進(jìn)入低沸點(diǎn)物質(zhì)儲槽3儲存，用于氯乙酸的生產(chǎn)；C、脫除乙酸及低沸物的母液用離心泵II四打入反應(yīng)釜I 4，開啟攪拌，氫氧化鈣溶液從氫氧化鈣溶液高位槽19加入反應(yīng)釜I中，控制pH=8 9，然后加入1. 15當(dāng)量的硫脲溶液。升溫至65 70°C，反應(yīng)1 2小時(shí)；d、溶液降至室溫后，反應(yīng)液放入離心機(jī)I 5離心分離，固體用水洗滌2次，濾液排入濾液收集池6 ；e、用離心泵III 30將濾液打入酸化釜I 7，室溫下濃鹽酸從鹽酸高位槽22加入至 PH < 1，然后用離心泵IV 31打入萃取塔I 8頂部，有機(jī)溶劑從有機(jī)溶劑高位槽I 23進(jìn)入萃取塔底部，有機(jī)相和水相逆流接觸萃取。水相從塔底排出進(jìn)入污水處理池集中處理。f、從萃取塔I 8頂部出來的有機(jī)相進(jìn)入降膜蒸發(fā)器I 9，蒸出有機(jī)溶劑后得到二氯乙酸進(jìn)入二氯乙酸儲槽11儲存。從分離器I 10出來的有機(jī)溶劑氣體經(jīng)冷凝器I沈冷凝后進(jìn)入有機(jī)溶劑高位槽I 23循環(huán)利用。g、d步驟中分離出的固體進(jìn)入反應(yīng)釜II 12，加入氫氧化鋇溶液，升溫至70 80°C，反應(yīng)1 3小時(shí)。h、將反應(yīng)液放入離心機(jī)II 13分離，濾液進(jìn)入污水處理池集中處理后排放。 i、從h步驟分離出的固體經(jīng)水洗兩次后進(jìn)入酸化釜II 14，濃鹽酸從鹽酸高位槽22 加入酸化釜II，使固體全部溶解，控制PH=I 2，反應(yīng)液進(jìn)入萃取塔II 15頂部，有機(jī)溶劑從有機(jī)溶劑高位槽II M進(jìn)入萃取塔II底部與水相逆流接觸萃取。水相從萃取塔II底部流出進(jìn)入污水處理池集中處理。j、從萃取塔II頂部出來的有機(jī)相進(jìn)入降膜蒸發(fā)器II 16蒸出有機(jī)溶劑后得到巰基乙酸進(jìn)入巰基乙酸儲槽18儲存。k、從分離器II 17出來的有機(jī)溶劑經(jīng)冷凝器II 27冷凝后進(jìn)入有機(jī)溶劑儲槽M回收利用。
權(quán)利要求1.一種氯乙酸母液綜合利用生產(chǎn)裝置，其特征在于包括母液預(yù)處理系統(tǒng)，反應(yīng)系統(tǒng)、 二氯乙酸生成系統(tǒng)和巰基乙酸生成系統(tǒng)，所述母液預(yù)處理系統(tǒng)包括氯乙酸母液儲槽(1)，氯乙酸母液儲槽(1)通過離心泵I (28)與蒸餾釜(2)相連接，蒸餾釜(2)頂部設(shè)有冷凝器(25)，冷凝器(25)出口與低沸點(diǎn)物質(zhì)儲槽(3)相連接；所述反應(yīng)系統(tǒng)包括反應(yīng)釜I (4)，母液預(yù)處理系統(tǒng)中的蒸餾釜(2)通過離心泵II (29) 與反應(yīng)釜I (4)連接，反應(yīng)釜I (4)頂部設(shè)有氫氧化鈣溶液高位槽(19)和硫脲溶液高位槽 (20)，反應(yīng)釜I (4)出料口與離心機(jī)I (5)相連接;所述的二氯乙酸生成系統(tǒng)包括酸化釜I (7)、萃取塔I (8)和蒸發(fā)器I (9)，反應(yīng)系統(tǒng)中的離心機(jī)I (5)液體出口連接濾液收集池(6)，濾液收集池(6)通過離心泵III (30)與酸化釜I (7)連接，酸化釜I (7)通過離心泵IV(31)連接萃取塔I (8)，萃取塔I (8)頂部出料口與蒸發(fā)器I (9)連接，蒸發(fā)器I (9)連接分離器I (10)，分離器I (10)頂部出口通過冷凝器I (26)與有機(jī)溶劑高位槽I (23)連接，有機(jī)溶劑高位槽I (23)與萃取塔I (8)連接，分離器I (10)底部出料口連接二氯乙酸儲槽(11);所述的巰基乙酸生成系統(tǒng)包括反應(yīng)釜II (12)、酸化釜II (14)、萃取塔II (15)和蒸發(fā)器 II (16)，反應(yīng)系統(tǒng)中的離心機(jī)I (5)固體出口與應(yīng)釜II (12)連接，應(yīng)釜II (12)頂部設(shè)有氫氧化鋇溶液高位槽(21)，反應(yīng)釜II (12)出料口與離心機(jī)II (13)相連接，離心機(jī)II (13)液體出料口連接污水處理池，離心機(jī)II (13)固體出料口接酸化釜II (14)，鹽酸高位槽(22)分別與酸化釜II (14)和酸化釜I (7)連接，酸化釜II (14)連接萃取塔II (15)，萃取塔II (15) 頂部出料口與蒸發(fā)器II (16)連接，萃取塔II (15)底部出料口接污水處理池，蒸發(fā)器II (16) 連接分離器II (17)連接，分離器II (17)頂部出口通過冷凝器II (27)與有機(jī)溶劑高位槽II (24)連接，有機(jī)溶劑高位槽II (24)與萃取塔II (15)連接，分離器II (17)底部出料口連接巰基乙酸儲槽(18)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯乙酸母液綜合利用生產(chǎn)裝置，其特征在于所述的蒸發(fā)器I(9)為降膜蒸發(fā)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯乙酸母液綜合利用生產(chǎn)裝置，其特征在于所述的蒸發(fā)器II(16)為降膜蒸發(fā)器。
專利摘要一種氯乙酸母液綜合利用生產(chǎn)裝置，包括母液預(yù)處理系統(tǒng)，反應(yīng)系統(tǒng)、二氯乙酸生成系統(tǒng)和巰基乙酸生成系統(tǒng)，通過母液處理系統(tǒng)中的蒸餾釜及冷凝器可充分回收母液中的乙酸等低沸點(diǎn)物質(zhì)重新用于氯乙酸的生產(chǎn)。通過反應(yīng)系統(tǒng)使母液與硫脲反應(yīng)后使母液中一氯乙酸和二氯乙酸得到分離，與采用精餾或共沸蒸餾等分離方法相比較該裝置更節(jié)約能量并使一氯乙酸和二氯乙酸分離更徹底。通過巰基乙酸生成系統(tǒng)使母液中的一氯乙酸轉(zhuǎn)化為巰基乙酸，并通過其中的萃取塔Ⅱ及降膜蒸發(fā)器Ⅱ使巰基乙酸分離出來，并能回收萃取劑循環(huán)使用。通過二氯乙酸生成系統(tǒng)使母液中的二氯乙酸分離出來，并能回收萃取劑循環(huán)使用。
文檔編號C07C51/487GK201971763SQ20112003787
公開日2011年9月14日 申請日期2011年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月14日
發(fā)明者丁建礎(chǔ), 張秀全, 李伍成, 李宗耀, 蔣元力, 賈金才 申請人:河南煤業(yè)化工集團(tuán)研究院有限責(zé)任公司