專利名稱:由二氯乙烷的精餾殘液制偏二氯乙烯的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及偏二氯乙烯的制備方法。
背景技術(shù):
偏二氯乙烯(簡稱VDC,下同),其化學名稱為1,1-二氯乙烯,結(jié)構(gòu)式CH2=CCl2,是一種單體,常溫下為具有特殊氣味的無色液體,易揮發(fā)氣化。熔點-122.5℃,沸點31.7℃,相對密度1.212(20℃),折射率1.425(20℃),閃點-17.8℃,自燃點570℃,幾乎不溶于水,可溶于多種有機溶劑。主要用于聚合物,特別是共聚物的合成。目前聚偏二氯乙烯還尚待開發(fā)應(yīng)用,這方面該產(chǎn)品的需求潛力很大。
VDC有多種生產(chǎn)方法,常規(guī)的VDC是以1,1,2-三氯乙烷(1,1,2-TCE)為原料堿性脫除氯化氫的方法進行制備的,如旭道公司提出的氫氧化銨法;或以1,2-二氯乙烷為原料,或以1,1,1-三氯乙烷為原料熱裂解脫氯化氫法。
在氯乙烯生產(chǎn)過程中,通常需要對含有1,1,2-三氯乙烷等高沸物的二氯乙烷(EDC)料進行精餾,以回收二氯乙烷(EDC),而塔釜重組分廢液還含有很大部分1,1,2-三氯乙烷,廢液中含1,1,2-三氯乙烷5~50%(wt)。若將此精餾殘液排入三廢處理裝置,既污染環(huán)境,又造成原料的浪費。本發(fā)明利用此精餾殘液中的1,1,2-三氯乙烷制備偏二氯乙烯。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是公開一種由二氯乙烷精餾殘液制偏二氯乙烯的方法,以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷,以滿足有關(guān)部門的生產(chǎn)發(fā)展需求。
本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思是這樣的
本發(fā)明采用1,1,2-三氯乙烷脫氯化氫制偏二氯乙烯,根據(jù)試驗結(jié)果,隨NaOH濃度的提高,收率下降,說明串聯(lián)副反應(yīng)比主反應(yīng)對NaOH的濃度變化更敏感,說明返混對收率影響不大,因此,本發(fā)明提出如下的制備方法,包括如下步驟將精餾殘液與氫氧化鈉的水溶液在65~90℃,反應(yīng)10~60min;然后加入酸,中和反應(yīng)殘液達到pH為6.9~7.2,以中止反應(yīng),然后采用常規(guī)的方法從反應(yīng)產(chǎn)物中收集偏二氯乙烯,轉(zhuǎn)化率達到90%以上。
所述及的精餾殘液的組分和重量百分比含量主要包括1,1,2-三氯乙烷 5~50%(wt)1,2-二氯乙烷40~80%(wt)1,1,2,2-四氯乙烷 5~10%(wt)五氯乙烷 1~7%(wt)多氯化物 0.1~2.5%(wt)氫氧化鈉水溶液的重量濃度優(yōu)選為5~45%(wt);1,1,2-三氯乙烷與氫氧化鈉的摩爾比為1∶1.0~1.4;所說的酸包括鹽酸、硫酸或其他無機酸中的一種。
本發(fā)明優(yōu)選采用多釜串聯(lián)連續(xù)生產(chǎn),以滿足反應(yīng)特性的需要。從三氯乙烷脫氯化氫制偏二氯乙烯反應(yīng)特性分析可知,要提高反應(yīng)選擇率,必須抑制串聯(lián)副反應(yīng)和平行副反應(yīng),抑制串聯(lián)副反應(yīng),可采用多釜串聯(lián),使第一、二釜三氯乙烷過量,盡量使堿濃度降至最低點。同時,強化攪拌使產(chǎn)物偏二氯乙烯盡可能的離開反應(yīng)器,從而起到抑制串聯(lián)副反應(yīng)的作用。在最后一釜中,保持氫氧化鈉過量,提高三氯乙烷的轉(zhuǎn)化率,同時可起到抑制平行副反應(yīng)的作用。
多釜串聯(lián)連續(xù)生產(chǎn)的方法包括如下步驟精餾殘液進入第一反應(yīng)釜,順序流入其后的多個反應(yīng)釜,同時重量濃度為545%的氫氧化鈉溶液流入多個反應(yīng)釜,第一、二釜三氯乙烷過量,最后一釜中,保持氫氧化鈉過量,反應(yīng)溫度為65~90℃,停留時間為10min~60min,用酸中和其中未反應(yīng)的氫氧化鈉以中止反應(yīng),采用常規(guī)的方法從多個反應(yīng)釜的汽相產(chǎn)物中收集偏二氯乙烯,轉(zhuǎn)化率達到90%。
所述及的精餾殘液的組分和重量百分比含量主要包括1,1,2-三氯乙烷 5~50%(wt)1,2-二氯乙烷 40~80%(wt)1,1,2,2-四氯乙烷5~10%(wt)五氯乙烷 1~7%(wt)多氯化物 0.1~2.5%(wt)所說的酸包括鹽酸、硫酸或其他無機酸酸中的一種。
按照本發(fā)明,優(yōu)選采用三個反應(yīng)釜,第一、二釜中1,1,2-三氯乙烷與氫氧化鈉的摩爾比為1∶0.2~0.9;第三反應(yīng)釜中1,1,2-三氯乙烷與氫氧化鈉的摩爾比為1∶1.0~1.4。
反應(yīng)采用多個串聯(lián)的連續(xù)釜式反應(yīng)器。
采用本發(fā)明的方法,在第一、二釜,由于返混的存在和三氯乙烷配比過量,反應(yīng)釜內(nèi)基本消除了氫氧化鈉,只有較低濃度的三氯乙烷和蒸發(fā)后殘留的少量偏二氯乙烯,從而避免了在第一、二釜內(nèi)生成氯乙炔的的可能,反應(yīng)溫度、原料配比與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系本發(fā)明的方法,反應(yīng)對溫度是相當敏感的,當反應(yīng)溫度小于65℃時,反應(yīng)速率很小,汽相產(chǎn)物量相當少,當反應(yīng)溫度大于70℃時,反應(yīng)速率增加明顯,當反應(yīng)溫度大于80℃時,反應(yīng)速率較大。
物料停留時間不是非常敏感的因素,當原料轉(zhuǎn)化率大于90%時,物料停留時間可在10min~60min之間變化。
用于實現(xiàn)本發(fā)明的方法的裝置至少包括二個或二個以上串聯(lián)的設(shè)有攪拌裝置的反應(yīng)釜。
本發(fā)明的方法,可利用含有三氯乙烷組分的精餾殘液制備偏二氯乙烯,轉(zhuǎn)化率可達到90%以上,本發(fā)明的方法能夠綜合利用廢液生產(chǎn)VDC,既能大大減少三廢的排放,又能得到極有價值的VDC產(chǎn)品,收到良好的社會效益和經(jīng)濟效益。
圖1為三個串聯(lián)連續(xù)釜式反應(yīng)器的工藝流程簡圖。
具體實施例方式
參見圖1,本發(fā)明由二氯乙烷精餾殘液制偏二氯乙烯方法的裝置至少包括串聯(lián)的設(shè)有攪拌裝置的第一反應(yīng)釜1、第二反應(yīng)釜2和第三反應(yīng)釜3,精餾殘液進入第一反應(yīng)釜1,順序流入其后第二反應(yīng)釜2和第三反應(yīng)釜3,同時重量濃度為5~45%的氫氧化鈉溶液流入第一反應(yīng)釜1,第二反應(yīng)釜2和第三反應(yīng)釜3,各反應(yīng)釜的汽相產(chǎn)物進入與各個反應(yīng)釜相連通的冷凝器集液器4,收集偏二氯乙烯等汽相組成。
實施例1精餾殘液進入第一反應(yīng)釜,順序流入其后的多個反應(yīng)釜,同時重量濃度為15%的氫氧化鈉溶液流入第二反應(yīng)釜2和第三反應(yīng)釜3,反應(yīng)溫度為80℃,停留時間為40min,多個反應(yīng)釜的汽相產(chǎn)物進入與其相連通的冷凝器集液器4,收集偏二氯乙烯等汽相組成。
所述及的精餾殘液的組分和重量百分比含量包括1,1,2-三氯乙烷5%(wt),1,2-二氯乙烷80%(wt),1,1,2,2-四氯乙烷6%(wt),五氯乙烷7%(wt),多氯化物2%(wt);第一、二釜中1,1,2-三氯乙烷與氫氧化鈉的摩爾比為1∶0.2;第三反應(yīng)釜中1,1,2-三氯乙烷與氫氧化鈉的摩爾比為1∶1.1。
轉(zhuǎn)化率達到95%。
實施例2采用實施例1的工藝條件和裝置,其中,停留時間為30min,所述及的精餾殘液的組分和重量百分比含量包括1,1,2-三氯乙烷50%(wt),1,2-二氯乙烷40%(wt),1,1,2,2-四氯乙烷6%(wt),五氯乙烷2%(wt),多氯化物2%(wt)1,1,2-三氯乙烷5%(wt),1,2-二氯乙烷80%(wt),1,1,2,2-四氯乙烷6%(wt),五氯乙烷7%(wt),多氯化物2%(wt);第一、二釜中1,1,2-三氯乙烷與氫氧化鈉的摩爾比為1∶0.9;第三反應(yīng)釜中1,1,2-三氯乙烷與氫氧化鈉的摩爾比為1∶1.4。
轉(zhuǎn)化率達到94.5%。
權(quán)利要求
1.一種由精餾殘液制偏二氯乙烯的方法,其特征在于,包括如下步驟將精餾殘液與氫氧化鈉的水溶液在70~90℃,反應(yīng)10~45min;然后加入酸,中和反應(yīng)殘液達到pH為6.9~7.2,以中止反應(yīng),然后采用常規(guī)的方法從反應(yīng)產(chǎn)物中收集偏二氯乙烯,所述及的精餾殘液的組分和重量百分比含量主要包括1,1,2-三氯乙烷5~50%(wt)1,2-二氯乙烷 40~80%(wt)1,1,2,2-四氯乙烷 5~10%(wt)五氯乙烷1~7%(wt)多氯化物0.1~2.5%(wt)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,氫氧化鈉水溶液的重量濃度為5~45%(wt)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,1,1,2-三氯乙烷與氫氧化鈉的摩爾比為1∶1.0~1.4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所說的酸包括鹽酸、硫酸或其他無機酸中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的方法,其特征在于,反應(yīng)采用設(shè)有攪拌裝置的釜式反應(yīng)器。
6.一種由二氯乙烷精餾殘液制偏二氯乙烯的方法,其特征在于,包括如下步驟精餾殘液進入第一反應(yīng)釜,順序流入其后的多個反應(yīng)釜,同時氫氧化鈉溶液流入多個反應(yīng)釜,第一、二釜三氯乙烷過量,最后一釜中,保持氫氧化鈉過量,反應(yīng)溫度為65~90℃,停留時間為10min~60min,用酸中和其中未反應(yīng)的氫氧化鈉以中止反應(yīng),采用常規(guī)的方法從多個反應(yīng)釜的汽相產(chǎn)物中收集偏二氯乙烯;所述及的精餾殘液的組分和重量百分比含量主要包括1,1,2-三氯乙烷 5~50%(wt)1,2-二氯乙烷40~80%(wt)1,1,2,2-四氯乙烷 5~10%(wt)五氯乙烷 1~7%(wt)多氯化物 0.1~2.5%(wt)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,第一、二釜中1,1,2-三氯乙烷與氫氧化鈉的摩爾比為1∶0.2~0.9。
8.根據(jù)權(quán)利要求7按照本發(fā)明,其特征在于最后一個反應(yīng)釜中1,1,2-三氯乙烷與氫氧化鈉的摩爾比為1∶1.0~1.4。
9.根據(jù)權(quán)利要求6、7或8所述的方法,其特征在于,反應(yīng)采用多個串聯(lián)的連續(xù)釜式反應(yīng)器。
10.一種用于實現(xiàn)權(quán)利要求6~9任一項所述方法的裝置,其特征在于,至少包括二個或二個以上串聯(lián)的設(shè)有攪拌裝置的反應(yīng)釜。
全文摘要
本發(fā)明公開了由二氯乙烷的精餾殘液制偏二氯乙烯的方法。精餾殘液進入第一反應(yīng)釜,順序流入其后的多個反應(yīng)釜,同時氫氧化鈉溶液流入多個反應(yīng)釜,第一、二釜三氯乙烷過量,最后一釜中,保持氫氧化鈉過量,反應(yīng)溫度為70~90℃,停留時間為10min~45min,采用常規(guī)的方法從多個反應(yīng)釜的汽相產(chǎn)物中收集偏二氯乙烯。本發(fā)明的方法,可利用含有低濃度的三氯乙烷精餾殘液制備偏二氯乙烯,轉(zhuǎn)化率可達到90%以上,本發(fā)明的方法能夠綜合利用廢液生產(chǎn)VDC,既能大大減少三廢的排放,又能得到極有價值的VDC產(chǎn)品,收到良好的社會效益和經(jīng)濟效益。
文檔編號C07C21/08GK1554627SQ20031012264
公開日2004年12月15日 申請日期2003年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月22日
發(fā)明者胡妹華, 袁向前, 袁茂全, 謝聲禮, 宋宏宇 申請人:上海氯堿化工股份有限公司