[發明專利]由氯代反應副產物氯化氫制備氯乙烷的方法

有效

• 申請號: 201410467549.1
• 申請日: 2014-09-15
• 公開（公告）號: CN104311382A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 錢運華;李東;楊勇;吳彩金;周偉;杜衛剛;固旭;周蘇閩;方慧敏;張雪
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: C07C17/16
• 分類號: C07C17/16;C07C19/043;C07C41/09;C07C43/06
• 代理公司: 淮安市科翔專利商標事務所 32110
• 代理人: 韓曉斌

技術領域

本發明屬于化工領域，涉及氯乙烷的制備技術，特別是一種由氯代反應副產物氯化氫通過反應精餾制備氯乙烷的方法。

背景技術

隨著我國有機氯產品的迅速發展，產生了大量的副產物氯化氫，副產氯化氫的總量呈現逐年遞增態勢。當工藝系統不能回用時，副產氯化氫最常規的利用辦法是副產鹽酸。我國鹽酸的產量一直以副產為主，而且逐年遞增，鹽酸市場供大于求，由副產氯化氫生產鹽酸的壓力越來越大，利用鹽酸與乙醇反應制備氯乙烷是消耗鹽酸的途徑之一，而氯乙烷在醫藥、農藥、染料以及化工中間體合成等方面有著廣泛的應用，利用鹽酸制備氯乙烷，不但解決了氯化氫的利用問題，也得到了有價值的化工原料。用鹽酸與乙醇反應制備氯乙烷傳統的工藝是:以95%的乙醇和30%以上的鹽酸為原料，氯化鋅溶液為催化劑，于145℃進行反應，生成氯乙烷粗品，然后經堿液中和氯乙烷中的氯化氫，再用98%的濃硫酸除去氯乙烷中的水和醚，再經冷凝而得成品。生產中的稀硫酸、稀鹽酸和廢堿液中含有大量的有機物質，回收利用價值低，治污成本高。申請號為201310018197.7公開了一種制備氯乙烷的鹵烴化工藝方法及系統，使用專用氯乙烷反應器，替代多臺反應釜，實現設備大型化和自動控制，提高原料轉化率；該工藝存在二點不足：一是從反應器出來的氯乙烷先經冷凝器冷凝再到精餾塔精餾，能耗高；二是酸性水的處理和排放的問題，容易污染環境。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種由氯代反應副產物氯化氫制備氯乙烷的方法，通過反應精餾法制備氯乙烷，轉化率高，能耗較低，不產生三廢，實現零排放。

本發明的技術解決方案是：采用反應精餾法，反應釜與第一精餾塔連接，第一精餾塔的水經塔底流出回用，塔頂經過第一冷凝器乙醇部分回流，部分采出進儲罐回用，氯乙烷和少量的乙醚混合蒸氣進入第二精餾塔，塔頂經過第二冷凝器氯乙烷部分回流，氯乙烷部分采出進儲罐，副產物乙醚由再沸器采出；該方法包括以下步驟：

（1）反應：在反應釜加入氯化鋅水溶液，氯化鋅作為催化劑，加熱溫度升至120-150℃，將質量濃度為30-37%的鹽酸和質量濃度為95%的乙醇按摩爾比1:0.70-0.95通入反應釜進行反應；

（2）精餾：反應后的氣態混合物進入第一精餾塔，含7-15%HCl的水由塔底部流出回用，用其吸收氯代反應副產物氯化氫；第一精餾塔的塔頂蒸汽經過第一冷凝器冷凝，冷凝溫度25-30℃，回流比為1.5，采出含量95%乙醇進儲罐回用，不冷凝氣體進入第二精餾塔；第二精餾塔與第二冷凝器、再沸器相連，再沸器的溫度控制在20-30℃，第二精餾塔的塔頂氣態氯乙烷經過第二冷凝器冷凝，冷凝溫度-10--5℃，回流比為2-4，液態氯乙烷進儲罐，第二精餾塔的副產品乙醚由再沸器采出。

其中，所述的催化劑氯化鋅水溶液的濃度為30-70%。

本發明技術具有如下優點：

1、本系統反應的水及時從系統移除，有效加快正反應的速度，工藝流程簡單，乙醇的轉化率80-96%，乙醇的轉化率高，生產消耗低，收益好。

2、本發明采用精餾法，反應生成的氯乙烷和水及時從系統移除，氯乙烷純度在99.50-99.95%，未反應的氯化氫和乙醇得到了有效回收回用，降低了生產成本，從源頭上杜絕三廢的產生，真正實現了生產的零排放。

附圖說明

圖1為本發明的反應系統示意圖。?

圖中：1反應釜，2第一精餾塔，3第一冷凝器，4第二精餾塔，5第二冷凝器，6再沸器。

具體實施方式

下面結合實施例，對本發明的技術方案作進一步說明；下述實施例是說明性的，不是限定性的，不能以下述實施例來限定本發明的保護范圍。

實施例1：氯代反應副產物氯化氫依以下步驟制備氯乙烷

（1）反應：在反應釜1加入質量濃度30%氯化鋅水溶液，氯化鋅作為催化劑，加熱溫度升至120℃，將質量濃度為30%的鹽酸和質量濃度為95%的乙醇按摩爾比1:0.70通入反應釜進行反應；

（2）精餾：反應后的氣態混合物進入第一精餾塔2，含7%HCl的水由塔底部流出回用，用其吸收氯代反應副產物氯化氫；第一精餾塔2的塔頂蒸汽經過第一冷凝器冷凝3，冷凝溫度25℃，回流比為1.5，采出含量95%乙醇進儲罐回用，不冷凝氣體進入第二精餾塔4；第二精餾塔4與第二冷凝器5、再沸器6相連，再沸器6的溫度控制在20℃，第二精餾塔4的塔頂氣態氯乙烷經過第二冷凝器5冷凝，冷凝溫度-10℃，回流比為2，液態氯乙烷進儲罐，第二精餾塔的副產品乙醚由再沸器6采出。乙醇的轉化率80%，氯乙烷純度在99.50%。