[發明專利]一種氯乙酸生產方法及回收其生產過程中催化劑的方法

有效

• 申請號: 201510061264.2
• 申請日: 2015-02-05
• 公開（公告）號: CN104649887B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 張進治;趙兵;張猛;袁思彤;孫順平;董強;耿堯辰;曲志樺;姜正良;董慶濤;許可;張樹晨;邢文輝
• 申請（專利權）人: 中國天辰工程有限公司;天津天辰綠色能源工程技術研發有限公司
• 主分類號: C07C51/363
• 分類號: C07C51/363;C07C51/44;C07C53/16
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司12211
• 代理人: 李莎

技術領域

本發明創造屬于氯乙酸生產技術領域，具體涉及一種回收連續法氯乙酸生產過程中真實催化劑乙酰氯和氯乙酰氯的方法，及其氯乙酸的生產工藝方法。

背景技術

目前國內外多采用醋酐催化醋酸氯化法進行氯乙酸的工業化生產，在體系的反應過程中，醋酐為乙酰氯的引發劑，實際起催化作用的物質為中間產物乙酰氯和氯乙酰氯。由于氯化反應母液組成成分復雜，含有較多的二氯乙酸、三氯乙酸、醋酸、HCl、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器生成更多的副產物，生產中常采用的做法是在加氫脫氯還原氯化反應前將氯化反應母液進行水解處理，使其中的乙酰氯、氯乙酰氯和水發生水化反應，將乙酰氯和氯乙酰氯轉化為醋酸、氯乙酸和HCl。但是此法有如下缺點：1)氯化反應液體中乙酰氯、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攪拌器，水解反應不充分，最終造成加氫反應副產物增多，產品收率降低；3)氯化反應液體含HCL較高，影響加氫反應效率，導致加氫反應器鈀碳催化劑耗量增多。在一些改進的生產過程中，為了減少醋酐催化劑的消耗并克服上述水解處理的缺陷，將氯化反應母液在加氫脫氯還原氯化反應前預先通過一個蒸餾塔，使母液中醋酸和大部分乙酰氯、HCl蒸出，冷凝回流后循環使用，節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，導致加氫反應器中副產物相應增多，同時不利于HCl的回收。

發明內容

本發明創造為克服現有技術中存在的上述問題，提供了一種回收連續法氯乙酸生產過程中催化劑的方法，包括將氯化反應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生的冷凝液回流至氯化反應過程。

其中，氯化反應過程一般在氯化反應器中進行，可采用常規的氯化反應操作過程。通常是將氯、醋酸、醋酐加入氯化反應器，醋酐與HCl先發生反應，生成乙酰氯；醋酸和氯在乙酰氯催化作用下發生氯化反應生成氯乙酸、HCl和二氯乙酸等其他物質；其中，HCl是首次開車時提前通入醋酸、醋酐，連續少量通入氯，生成HCl和乙酰氯，達到一定濃度后連續通入醋酸、醋酐和氯進行連續反應過程。

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℃、10～20℃、-25～-16℃。

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℃；塔釜操作壓力為14～20kPaA，塔釜操作溫度為120～150℃。

進一步，所述進入精餾過程的氯化反應母液的液體組成(質量分數)優選為：10％～20％醋酸、70％～80％氯乙酸、2％～6％二氯乙酸、1.5％～3％HCl、1.5％～4％乙酰氯、4％～7％氯乙酰氯、1％～2％其他組分。其中，其他組分可以包括微量的三氯乙酸、CH₂ClCOOCH₂COOH等。

本發明的另一目的是提供一種氯乙酸生產方法，包括下述步驟：將氯化反應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生的冷凝液回流至氯化反應過程，第三級冷凝過程中未冷凝的氣體進入HCl回收過程，從精餾過程中產生的底部混合液進入加氫反應過程。

其中，氯化反應過程一般在氯化反應器中進行，可采用常規的氯化反應操作過程。通常是將氯、醋酸、醋酐加入氯化反應器，醋酐與HCl先發生反應，生成乙酰氯；醋酸和氯在乙酰氯催化作用下發生氯化反應生成氯乙酸、HCl和二氯乙酸等其他物質；其中，HCl是首次開車時提前通入醋酸、醋酐，連續少量通入氯，生成HCl和乙酰氯，達到一定濃度后連續通入醋酸、醋酐和氯進行連續反應過程。所述HCl回收過程可采用回收HCl的常規設備和方法，優選的，采用降膜吸收器用脫鹽水將氯化氫氣體吸收為鹽酸溶液。所述加氫反應過程可采用常規設備和方法進行，一般的，是在鈀碳催化劑的作用下通過氫化反應將二氯乙酸、三氯乙酸等還原成氯乙酸，加氫反應后的氯化母液可進一步經過蒸餾、分離，或/和其他反應步驟獲得氯乙酸產品。

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℃、10～20℃、-25～-16℃。