氯乙烷的連續(xù)生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種連續(xù)法生產(chǎn)氯己燒的工藝，屬于化工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 氯己燒在12. 4°CW下為無色液體，它不僅是應(yīng)用廣泛的有機(jī)溶劑，而且還可用于 農(nóng)藥、染料、醫(yī)藥及其中間體的合成。氯己燒的主要合成方法有；1.己締與氯化氨加成反應(yīng) 法，但是由于己締對運(yùn)輸及貶存的設(shè)備條件要求較高，且需要高溫高壓方能進(jìn)行反應(yīng)，故而 應(yīng)用面受到限制；2.己燒氯化法，此法雖然反應(yīng)條件溫和，但是在生產(chǎn)氯己燒的同時還生 成了大量的二氯己燒及=氯己燒，導(dǎo)致產(chǎn)物提純分離工藝復(fù)雜、產(chǎn)率低下等缺點(diǎn)，不太適合 工業(yè)上大量生產(chǎn)；3.己醇與鹽酸合成法，該法具有產(chǎn)品純度高、產(chǎn)率穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，是目前生 產(chǎn)氯己燒的主要工藝，但是該法也有著明顯的缺陷：首先生產(chǎn)原料為高價的高濃度己醇及 鹽酸；其次氯己燒合產(chǎn)生大量含有化C12的廢水。此外，現(xiàn)有的氯己燒生產(chǎn)工藝中W蓋式間 歇反應(yīng)為主，操作繁瑣，生產(chǎn)效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決氯己燒生產(chǎn)中上述問題，本發(fā)明公開了一種采用連續(xù)法生產(chǎn)氯己燒的工 藝，能夠?qū)崿F(xiàn)氯己燒的連續(xù)生產(chǎn)，顯著提高生產(chǎn)效率，減少廢水排放。
[0004] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案： 氯己燒的連續(xù)生產(chǎn)方法，包括W下步驟： 步驟A，在反應(yīng)塔中均勻填充適量的Zn/介孔碳催化劑； 步驟B，從反應(yīng)塔底部中加入適量的己醇，再同時通入氯化氨氣體，在適當(dāng)反應(yīng)溫度下 維持一段時間，己醇和氯化氨在催化劑的作用下得到氯己燒。
[0005] 進(jìn)一步的，所述Zn/介孔碳催化劑是將活性組分前驅(qū)體鋒鹽負(fù)載于介孔碳載體上 并活化得到的。
[0006] 進(jìn)一步的，所述Zn/介孔碳催化劑通過如下步驟進(jìn)行制備： 將市售介孔碳浸潰于堿性溶液中的進(jìn)行加熱回流處理，其中介孔碳孔徑為2nm~lOOnm， 比表面積在200-2000mVg，再將介孔碳進(jìn)行鍛燒后并緩慢降溫至常溫進(jìn)行活化，即得所需 介孔碳載體； 將介孔炭浸潰于制備好的鋒鹽前軀體溶液中，烘干溶液中的水分之后，首先在惰性氣 體的保護(hù)下鍛燒W便進(jìn)一步分解負(fù)載的鋒鹽，再在維持保護(hù)氣的條件下通入氨氣還原，即 得所需催化劑。
[0007] 進(jìn)一步的，所述鋒鹽包括化(0H)2、化(CH3C00)2、化CA、化化中的至少一種。
[000引進(jìn)一步的，所述堿性溶液包括K0H、化0H、K2CO3中的一種或幾種的混合液。
[0009] 進(jìn)一步的，Zn/介孔碳中活性組分含量W化計(jì)，其質(zhì)量為載體質(zhì)量的0. 5%-20%。
[0010] 進(jìn)一步的，還包括如下步驟： 步驟C，通過冷凝器冷凝反應(yīng)塔中排出的反應(yīng)物料，將其中的己醇和氯己燒同少量未反 應(yīng)的氯化氨分離； 步驟D，采用氯己燒收集器收集經(jīng)過冷凝的氯己燒和己醇； 步驟E，利用精饋塔將收集得到的己醇和氯己燒進(jìn)一步精饋提純。
[0011] 有益效果： 本發(fā)明提供的連續(xù)生產(chǎn)方法通過反應(yīng)塔和介孔碳負(fù)載催化劑的配合使用，能夠?qū)崿F(xiàn)氯 己燒的連續(xù)生產(chǎn)，顯著提高生產(chǎn)效率；在較低溫度下依然能夠保持較高的氯己燒產(chǎn)率，在 50°C~60°C范圍內(nèi)氯己燒的合成產(chǎn)率更可高達(dá)90%W上，且反應(yīng)時間較短；此外，本方法能 夠降低反應(yīng)溫度，縮短反應(yīng)時間，提高氯己燒生產(chǎn)產(chǎn)能，且大幅度降低氯己燒生產(chǎn)中廢水排 放，減少污染，充分提高了催化劑的復(fù)用率。
【附圖說明】
[0012] 圖1為用于生產(chǎn)氯己燒的裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0013] W下將結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明提供的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，應(yīng)理解下述具體 實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0014] 采用本發(fā)明方法生產(chǎn)氯己締基于如圖1所示的生產(chǎn)裝置，其中包括反應(yīng)塔，冷凝 器，氯己燒收集器和精饋塔；反應(yīng)塔中均勻填充有Zn/介孔碳，反應(yīng)塔為固定床式反應(yīng)器用 于連續(xù)生產(chǎn)用氯己燒；冷凝器用于冷凝產(chǎn)物中的己醇及氯化氨；氯己燒收集器用于氯己燒 的收集；精饋塔用于氯己燒的進(jìn)一步提純。
[0015] 基于上述裝置，本發(fā)明采用W下步驟進(jìn)行氯己燒的連續(xù)生產(chǎn)： 步驟A，在反應(yīng)塔中均勻填充適量的Zn/介孔碳催化劑； 步驟B，從反應(yīng)塔底部中加入適量的己醇，再同時通入氯化氨氣體，調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度在 30~150 °C之間并維持一段時間（30~120min)，己醇和氯化氨在催化劑的作用下迅速反 應(yīng)得到氯己燒。導(dǎo)入反應(yīng)塔的己醇可W是液態(tài)或氣態(tài)己醇，當(dāng)導(dǎo)入氣態(tài)己醇時，其由蒸汽發(fā) 生器制備并導(dǎo)入反應(yīng)塔，導(dǎo)入液態(tài)己醇時則不需要蒸汽發(fā)生器與反應(yīng)塔連接。
[0016] 步驟C，通過冷凝器冷凝反應(yīng)塔中排出的反應(yīng)物料，將其中含有水、己醇、氯己燒和 少量未反應(yīng)的氯化氨分離； 步驟D，利用精饋塔將收集得到反應(yīng)后物料氯己燒、己醇和誰進(jìn)一步精饋分離。
[0017] 步驟E，采用氯己燒收集器收集經(jīng)過冷凝的氯己燒和己醇；氯己燒作為產(chǎn)品，己醇 回收循環(huán)利用。
[001引其中，Zn/介孔碳催化劑通過W下方法制備： 首先，將市售介孔碳巧L徑為2nm~lOOnm，比表面積在200 -2000m2/g)浸潰于堿性溶液 中的進(jìn)行加熱回流處理，干燥后再將介孔碳置于600 °C條件下鍛燒3h并緩慢降溫至常溫 活化后，即得所需介孔碳載體；當(dāng)然，也可W采用化0h、K2C03等其他堿性溶液作為活化劑。
[0019] 將活性組分前驅(qū)體化(CH3C00)2加入水溶液中，攬拌溶解，待溶解之后加入步驟 1中得到的介孔炭載體攬拌化，隨后在90-110°C溫度下干燥8-lOh，研磨成細(xì)粉，再在氮 氣氣氛中于220°C~400°C(本例優(yōu)選300°C)下賠燒化，得到催化劑前驅(qū)體；將所述催化 劑前驅(qū)體置于氨氣氣氛中于200°C~700°C(本例優(yōu)選300°C)還原處理化，還原壓力為 0. 1-0. 2MPa，氨氣流量40-50ml/min，即得到所需催化劑。本步驟中提到的Zn(CH3C00)2僅 僅作為一種示例，我們也可W采用其他鋒鹽，如化(OH)2或化CO3或化C12中的一種來替代 Zn(C&COO)2,還可W采用幾種不同鋒鹽的混合物作為活性組分前驅(qū)體。前述的反應(yīng)條件也 可W隨著使用活化劑和鋒鹽的不同進(jìn)行調(diào)整，事實(shí)上，在一定條件下將活性組分前驅(qū)體鋒 鹽負(fù)載于介孔碳載體上并活化得到的催化劑都滿足本發(fā)明需要。
[0020] 基于上述氯己燒生產(chǎn)方法和催化劑制備方法，我們采用通過本發(fā)明方法制備得到 的Zn/介孔碳催化劑分別在不同條件下進(jìn)行了多組氯己燒合成實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 氯乙烷的連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟A，在反應(yīng)塔中均勻填充適量的Zn/介孔碳催化劑； 步驟B，從反應(yīng)塔底部中加入適量的乙醇，再同時通入氯化氫氣體，在適當(dāng)反應(yīng)溫度下 維持一段時間，乙醇和氯化氫在催化劑的作用下得到氯乙烷。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯乙烷的連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征在于：所述Zn/介孔碳催化 劑是將活性組分前軀體鋅鹽負(fù)載于介孔碳載體上并活化得到的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的氯乙烷的連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征在于，所述Zn/介孔碳催化劑 通過如下步驟進(jìn)行制備： 將市售介孔碳浸漬于堿性溶液中的進(jìn)行加熱回流處理，其中介孔碳孔徑為2nm~100nm， 比表面積在200 -2000m2/g，再將介孔碳進(jìn)行煅燒后并緩慢降溫至常溫進(jìn)行活化，即得所需 介孔碳載體； 將介孔炭浸漬于制備好的鋅鹽前軀體溶液中，烘干溶液中的水分之后，首先在惰性氣 體的保護(hù)下煅燒以便進(jìn)一步分解負(fù)載的鋅鹽，再在維持保護(hù)氣的條件下通入氫氣還原，即 得所需催化劑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的氯乙烷的連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征在于：所述鋅鹽包括 Zn (OH) 2、Zn (CH3COO) 2、ZnCO3、ZnCl2中的至少一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的氯乙烷的連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征在于：所述堿性溶液包 括KOH、NaOH、K2CO3中的一種或幾種的混合液。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的氯乙烷的連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征在于：Zn/介孔碳中活性 組分含量以Zn計(jì)，其質(zhì)量為載體質(zhì)量的0. 5%-20%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯乙烷的連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征在于：還包括如下步驟： 步驟C，通過冷凝器冷凝反應(yīng)塔中排出的反應(yīng)物料，將其中的乙醇和氯乙烷同少量未反 應(yīng)的氯化氫分離； 步驟D，采用氯乙烷收集器收集經(jīng)過冷凝的氯乙烷和乙醇； 步驟E，利用精餾塔將收集得到的乙醇和氯乙烷進(jìn)一步精餾提純。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種采用連續(xù)法生產(chǎn)氯乙烷的工藝，包括以下步驟：在反應(yīng)塔中均勻填充Zn/介孔碳催化劑；從反應(yīng)塔底部加入適量的乙醇，再同時通入氯化氫氣體，在適當(dāng)反應(yīng)溫度下維持一段時間，乙醇和氯化氫在催化劑的作用下得到氯乙烷。氯乙烷從反應(yīng)塔頂部流出，經(jīng)冷卻收集得到產(chǎn)品。本發(fā)明提供的連續(xù)生產(chǎn)方法通過反應(yīng)塔和介孔碳催化劑的配合使用，能夠?qū)崿F(xiàn)氯乙烷的連續(xù)生產(chǎn)，顯著提高生產(chǎn)效率；在30-120℃較寬泛溫度范圍內(nèi)能夠保持較高的氯乙烷產(chǎn)率，在50℃～60℃范圍內(nèi)氯乙烷的合成產(chǎn)率更可高達(dá)90%以上，且反應(yīng)時間較短；此外，本方法能夠降低反應(yīng)溫度，縮短反應(yīng)時間，提高氯乙烷合成產(chǎn)率，且有效降低污染，充分提高了催化劑的復(fù)用率。
【IPC分類】C07C17-16, C07C19-043
【公開號】CN104829416
【申請?zhí)枴緾N201510138711
【發(fā)明人】馮乙巳, 錢懷國
【申請人】洪澤金陵香料有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年3月27日