[發明專利]一種氯化銨分解制氯乙烯的方法

有效

• 申請號: 201010149210.9
• 申請日: 2010-04-12
• 公開（公告）號: CN101830773A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 姜標;鐘勁光
• 申請（專利權）人: 中科易工(廈門)化學科技有限公司
• 主分類號: C07C21/06
• 分類號: C07C21/06;C07C17/08
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所 35200
• 代理人: 馬應森

技術領域

本發明涉及一種氯乙烯的制備方法，特別是一種用氯化銨和乙炔直接合成氯乙烯的方法。

背景技術

氯化銨是侯氏制堿法的副產物，隨著純堿工業規模的不斷擴大，氯化銨產量與日俱增。目前，氯化銨主要作化肥使用，但有不少忌氯作物不能適用，且大量使用氯化銨易使土壤酸化，并抑制某些微生物的生長，容易對土壤造成危害。同時，隨著尿素工業的發展，尿素產能已能滿足國內氮肥市場的需求。因此，氯化銨退出氮肥市場是大勢所趨。

目前，不少研究機構和純堿企業都在研究氯化銨的綜合利用問題，主要方案都是回收氨進行制堿循環，而將氯轉化為氯化氫、氯氣及氯甲烷、氯乙烯等有機氯產品，雖有不少相關報道和專利申請，但目前尚無成功的工業化裝置和生產工藝。

本申請人在公開號為CN101302138的發明專利申請中提供一種氯乙烯的制備方法，將氯化鎳粉末與氯化亞銅粉末混合均勻，裝入反應器內，按質量百分比，氯化亞銅粉末的加入量為氯化鎳粉末的0.5％～5％；控制溫度在350～450℃，通入乙烯與氧氣的混合物，或乙烷與氧氣的混合物，使氣固充分接觸反應；將反應器送出的氣體冷卻到常溫，使反應產生的水份冷凝，將水份分離并集中處理；除水后的氣體經壓縮至至少0.5MPa，冷卻到10℃以下，使氯乙烯液化，得到氯乙烯產品。

公開號為CN101514140的發明專利申請公開一種乙炔氫氯化反應制備氯乙烯的方法。其特點是將溶劑13～120重量份，稀釋劑3～20倍于溶劑重量加入帶有攪拌器的混合器內，在室溫下混合均勻后，再加入貴金屬氯化物1重量份，賤金屬氯化物0.1～6.8重量份，攪拌溶解獲得非汞催化劑。然后將液相非汞催化劑裝填于帶有瓷環的管式反應器內，反應氣以C₂H₂∶HCl＝1∶1～1.5的摩爾比，乙炔空速30～120h^-1，經混合器混合均勻后，從反應器下端的氣體分布板由下而上的進入液相催化反應區，于溫度140～160℃進行氫氯化反應，獲得氯乙烯。分析反應尾氣，得知乙炔的轉化率為70～95％，氯乙烯選擇性96～99％。

發明內容

本發明的目的在于提供一種氯化銨分解制氯乙烯的方法。

本發明的反應方程式為C₂H₂+NH₄Cl→C₂H₃Cl+NH₃。

本發明包括以下步驟：

1)制備以活性炭為載體的催化劑：

將催化劑溶于水中，加鹽酸至催化劑溶液澄清、不渾濁，再加入活性炭，混合均勻后烘干，即制得以活性炭為載體的催化劑；

2)氯化銨的分解與氯乙烯的合成：

將氯化銨升華后與乙炔氣體混合，通入裝有以活性炭為載體的催化劑的反應器中反應，反應產物用水吸收氨氣后，將剩余氣體冷凍壓縮，即可得到液體氯乙烯產品。

在步驟1)中，所述催化劑可采用氯化鑭、氯化鋇等中的至少一種，所述催化劑和活性炭，按質量百分比，催化劑為3％～30％，其余為活性炭；所述烘干可在空氣中烘干，烘干的溫度可為150～250℃，所述烘干也可以氮氣保護下烘干，烘干的溫度可為150～800℃。

在步驟2)中，所述反應的溫度可控制在300～360℃，反應的時間可為0.5～20min，所述乙炔與氯化銨的摩爾比可控制在1∶(0.5～2)。

與現有的氯乙烯的制備方法相比，本發明的突出優點是將氯化銨與乙炔在催化劑作用下直接制得氯乙烯并回收氨氣，提供了一種非汞催化電石法制氯乙烯的新工藝，可徹底解決我國電石法制氯乙烯工業的汞污染問題，同時，這是一種非電解法制氯乙烯的工藝，因此又可大量節約電能。目前，國內電石法氯乙烯噸產品耗汞約50g，每年耗汞超過500T；現有工藝采用電解食鹽水制得氯氣和氫氣，再用氫氣與氯氣合成氯化氫，氯化氫再和乙炔反應得氯乙烯，每噸氯乙烯耗氯約0.6T，耗電約1500度。綜上所述，本工藝可徹底解決汞污染并大量節約電能，是一種節能減排的綠色環保工藝。

具體實施方式

實施例1：將20g氯化鑭加入150ml水中，加鹽酸至全部溶解后，加入80g活性炭，使之充分混合均勻，然后在180℃下烘干，制得催化劑。將1∶1(摩爾比)的乙炔與氯化銨混合氣，通入裝有上述催化劑的反應器中，控制反應溫度在320℃，反應時間約5min。反應產物用水吸收氨氣后，剩余氣體冷凍壓縮，即可得到液態氯乙烯產品。以乙炔計，一次轉化率在60％以上，氯乙烯的選擇性達95％以上。