一種氯乙酸生產(chǎn)方法及回收其生產(chǎn)過程中催化劑的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明創(chuàng)造屬于氯乙酸生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種回收連續(xù)法氯乙酸生產(chǎn)過程中真實催化劑乙酰氯和氯乙酰氯的方法，及其氯乙酸的生產(chǎn)工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)外多采用醋酐催化醋酸氯化法進行氯乙酸的工業(yè)化生產(chǎn)，在體系的反應(yīng)過程中，醋酐為乙酰氯的引發(fā)劑，實際起催化作用的物質(zhì)為中間產(chǎn)物乙酰氯和氯乙酰氯。由于氯化反應(yīng)母液組成成分復(fù)雜，含有較多的二氯乙酸、三氯乙酸、醋酸、HC1、乙酰氯、氯乙酰氯等組分，氯乙酸純度較低，還需要采用鈀碳催化劑加氫脫氯還原氯化反應(yīng)將母液中的二氯乙酸、三氯乙酸加氫后生成一氯乙酸及氯化氫。為避免乙酰氯、氯乙酰氯進入加氫反應(yīng)器生成更多的副產(chǎn)物，生產(chǎn)中常采用的做法是在加氫脫氯還原氯化反應(yīng)前將氯化反應(yīng)母液進行水解處理，使其中的乙酰氯、氯乙酰氯和水發(fā)生水化反應(yīng)，將乙酰氯和氯乙酰氯轉(zhuǎn)化為醋酸、氯乙酸和HC1。但是此法有如下缺點:1)氯化反應(yīng)液體中乙酰氯、氯乙酰氯含量較高，直接加水水解后最終造成醋酐消耗量高；2)由于水解壓力較高不宜增設(shè)攪拌器，水解反應(yīng)不充分，最終造成加氫反應(yīng)副產(chǎn)物增多，產(chǎn)品收率降低；3)氯化反應(yīng)液體含HCL較高，影響加氫反應(yīng)效率，導(dǎo)致加氫反應(yīng)器鈀碳催化劑耗量增多。在一些改進的生產(chǎn)過程中，為了減少醋酐催化劑的消耗并克服上述水解處理的缺陷，將氯化反應(yīng)母液在加氫脫氯還原氯化反應(yīng)前預(yù)先通過一個蒸餾塔，使母液中醋酸和大部分乙酰氯、HCl蒸出，冷凝回流后循環(huán)使用，節(jié)省了部分醋酐催化劑的消耗，但是這種方法并不能完全去除母液中醋酸、乙酰氯、HCl等組分，造成加氫脫氯還原氯化反應(yīng)的過程負荷過高，鈀碳催化劑消耗量提高，另外，由于去除了水解處理過程，殘余的乙酰氯、氯乙酰氯等組分仍存在于母液之中，導(dǎo)致加氫反應(yīng)器中副產(chǎn)物相應(yīng)增多，同時不利于HCl的回收。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明創(chuàng)造為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供了一種回收連續(xù)法氯乙酸生產(chǎn)過程中催化劑的方法，包括將氯化反應(yīng)母液在精餾過程蒸出的氣體進行三級冷凝的過程，其中第一級冷凝過程中產(chǎn)生的冷凝液回流至精餾過程，第二級和第三級冷凝過程中產(chǎn)生的冷凝液回流至氯化反應(yīng)過程。
[0004]其中，氯化反應(yīng)過程一般在氯化反應(yīng)器中進行，可采用常規(guī)的氯化反應(yīng)操作過程。通常是將氯、醋酸、醋酐加入氯化反應(yīng)器，醋酐與HCl先發(fā)生反應(yīng)，生成乙酰氯；醋酸和氯在乙酰氯催化作用下發(fā)生氯化反應(yīng)生成氯乙酸、HCl和二氯乙酸等其他物質(zhì)；其中，HCl是首次開車時提前通入醋酸、醋酐，連續(xù)少量通入氯，生成HCl和乙酰氯，達到一定濃度后連續(xù)通入醋酸、醋酐和氯進行連續(xù)反應(yīng)過程。
[0005]進一步，所述三級冷凝過程中，冷凝溫度依次分別控制在40?75 °C、10?20°C、-25 ?-16O。
[0006]進一步，所述精餾過程一般在精餾塔中進行；精餾塔塔頂操作壓力9?15kPaA，塔頂操作溫度溫度為80?110°C ;塔釜操作壓力為14?20kPaA，塔釜操作溫度為120?150。。。
[0007]進一步，所述進入精餾過程的氯化反應(yīng)母液的液體組成(質(zhì)量分數(shù))優(yōu)選為:10%?20%醋酸、70%?80%氯乙酸、2%?6%二氯乙酸、1.5%?3% HC1、1.5%?4%乙酰氯、4 %?7 %氯乙酰氯、I %?2 %其他組分。其中，其他組分可以包括微量的三氯乙酸、CH2ClCOOCH2COOH 等。
[0008]本發(fā)明的另一目的是提供一種氯乙酸生產(chǎn)方法，包括下述步驟:將氯化反應(yīng)母液在精餾過程蒸出的氣體進行三級冷凝的過程，其中第一級冷凝過程中產(chǎn)生的冷凝液回流至精餾過程，第二級和第三級冷凝過程中產(chǎn)生的冷凝液回流至氯化反應(yīng)過程，第三級冷凝過程中未冷凝的氣體進入HCl回收過程，從精餾過程中產(chǎn)生的底部混合液進入加氫反應(yīng)過程。
[0009]其中，氯化反應(yīng)過程一般在氯化反應(yīng)器中進行，可采用常規(guī)的氯化反應(yīng)操作過程。通常是將氯、醋酸、醋酐加入氯化反應(yīng)器，醋酐與HCl先發(fā)生反應(yīng)，生成乙酰氯；醋酸和氯在乙酰氯催化作用下發(fā)生氯化反應(yīng)生成氯乙酸、HCl和二氯乙酸等其他物質(zhì)；其中，HCl是首次開車時提前通入醋酸、醋酐，連續(xù)少量通入氯，生成HCl和乙酰氯，達到一定濃度后連續(xù)通入醋酸、醋酐和氯進行連續(xù)反應(yīng)過程。所述HCl回收過程可采用回收HCl的常規(guī)設(shè)備和方法，優(yōu)選的，采用降膜吸收器用脫鹽水將氯化氫氣體吸收為鹽酸溶液。所述加氫反應(yīng)過程可采用常規(guī)設(shè)備和方法進行，一般的，是在鈀碳催化劑的作用下通過氫化反應(yīng)將二氯乙酸、三氯乙酸等還原成氯乙酸，加氫反應(yīng)后的氯化母液可進一步經(jīng)過蒸餾、分離，或/和其他反應(yīng)步驟獲得氯乙酸產(chǎn)品。
[0010]進一步，所述三級冷凝過程中，冷凝溫度依次分別控制在40?75°C、10?20°C、-25 ?-16O。
[0011]進一步，所述精餾過程一般在精餾塔中進行；精餾塔塔頂操作壓力9?15kPaA，塔頂操作溫度溫度為80?110°C ;塔釜操作壓力為14?20kPaA，塔釜操作溫度為120?150。。。
[0012]進一步，所述進入精餾過程的氯化反應(yīng)母液的液體組成(質(zhì)量分數(shù))優(yōu)選為:10%?20%醋酸、70%?80%氯乙酸、2%?6%二氯乙酸、1.5%?3% HC1、1.5%?4%乙酰氯、4 %?7 %氯乙酰氯、I %?2 %其他組分。其中，其他組分可以包括微量的三氯乙酸、CH2ClCOOCH2COOH 等。
[0013]本發(fā)明的另一目的是提供一種可用于上述氯乙酸生產(chǎn)方法的氯乙酸生產(chǎn)系統(tǒng)，包括氯化反應(yīng)器和與所述氯化反應(yīng)器連接的精餾塔，所述精餾塔塔頂依次連接有三級冷凝裝置，第一級所述冷凝裝置通過回流泵與所述精餾塔相連，第二級和第三級所述冷凝裝置分別通過循環(huán)泵與所述氯化反應(yīng)器相連，第三級所述冷凝裝置還連接降膜吸收器，所述精餾塔塔底通過加氫反應(yīng)進料泵與加氫反應(yīng)器相連。
[0014]進一步，所述三級冷凝裝置中，每一級所述冷凝裝置均包括依次連接的冷凝器和冷凝罐，第一級所述冷凝裝置的冷凝罐通過回流泵與所述精餾塔相連，第二級和第三級所述冷凝裝置的冷凝罐分別通過循環(huán)泵與所述氯化反應(yīng)器相連，第三級所述冷凝裝置的冷凝罐還連接降膜吸收器。
[0015]進一步，所述精餾塔還連接有再沸器。
[0016]進一步，所述三級冷凝裝置的冷凝器可以依次為回流冷凝器、1#冷凝器和2#冷凝器，所述三級冷凝裝置的冷凝罐可以依次為回流罐、1#冷凝液罐和2#冷凝液罐。
[0017]進一步，所述精餾塔為填料塔。
[0018]本發(fā)明創(chuàng)造具有的優(yōu)點和積極效果是:
[0019](I)采用本發(fā)明回收連續(xù)法氯乙酸生產(chǎn)過程中催化劑的方法或氯乙酸生產(chǎn)方法，能夠使氯乙酸生產(chǎn)過程中真實催化劑乙酰氯和氯乙酰氯基本全部回收，不僅減少加氫反應(yīng)發(fā)生副反應(yīng)的可能，保證氯乙酸產(chǎn)品品質(zhì)，氯乙酸產(chǎn)品純度均在99.9wt%以上，而且使氯乙酸產(chǎn)品生產(chǎn)過程中醋酐噸耗由0.12t/t降到0.01t/t左右，大大節(jié)約了生產(chǎn)成本；(2)氯化反應(yīng)液體中的HCl全部從精餾塔中蒸出，一方面通過三級冷凝過程后進入降膜吸收器的HCl濃度和純度更高，HCl回收效率更高，另一方面避免了進入加氫反應(yīng)過程的氯化母液中HCl殘留(HCl殘留為痕量，低至設(shè)備檢測限以下，可認為全部被蒸出回收)，提高了加氫反應(yīng)效率，降低了加氫反應(yīng)器內(nèi)鈀催化劑的消耗；(3)設(shè)置的三級冷凝過程使裝置操作靈活，可以適應(yīng)較大的精餾塔進料組成變化，確保乙酰氯、氯乙酰氯和HCl全部從蒸餾塔蒸出；
(4)本發(fā)明所述的精餾塔選擇為填料塔，與板式塔相比，填料塔具有傳質(zhì)通量高，處理能力大、壓降低、綜合造價低等諸多優(yōu)點。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明創(chuàng)造氯乙酸生產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]其中，1-氯化反應(yīng)器；2_精餾塔；3_再沸器；4_回流冷凝器；5_