[發明專利]一種一氯乙酰氯氯化反應過程的氯資源循環利用方法及系統

在審

• 申請號: 201510942613.1
• 申請日: 2015-12-16
• 公開（公告）號: CN105503577A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發明（設計）人: 喬旭;陳獻;徐希化;費兆陽;崔咪芬;湯吉海
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C07C53/48
• 分類號: C07C53/48;C07C51/62
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;邢賢冬

1.一種一氯乙酰氯氯化反應過程的氯資源循環利用方法，其特征在于它包括：一氯乙 酰氯氯化反應生產三氯乙酰氯的副產物氯化氫廢氣經過吸收凈化、催化氧化，冷凍除水后， 得到的含氧混合氣體用于一氯乙酰氯催化氯化生產三氯乙酰氯；具體包括以下步驟：

(1)、吸收凈化：一氯乙酰氯氯化反應生產三氯乙酰氯的副產物氯化氫廢氣自氯化氫凈 化塔下部通入塔內，在氯化氫凈化塔內與吸收液逆流接觸，通過吸收液吸附除去氯化氫氣體 中的有機雜質；

(2)、催化氧化：經過吸收凈化后的氯化氫廢氣與氧氣在氧化催化劑作用下進行催化氧 化反應，使氯化氫催化氧化轉化為氯氣；

(3)、冷凍除水：氯化氫氧化反應后的混合氣體通過-30～-20℃的冷凍鹽水冷凍換熱， 使混合氣中的水蒸汽冷凝成液態水、部分未反應的氯化氫溶解于液態水中形成廢鹽酸；冷凍 除水后的混合氣體直接用于一氯乙酰氯催化氯化生產三氯乙酰氯。

2.根據權利要求1所述的一氯乙酰氯氯化反應過程的氯資源循環利用方法，其特征在 于步驟(1)中，所述吸收液和氯化氫廢氣中氯化氫的質量流量比為1～2：1；所述的氯化氫廢 氣中的有機雜質是一氯乙酰氯和三氯乙酰氯；所述的吸收液為沸點高于200℃的含氯有機 物；吸收溫度為-10～0℃。

3.根據權利要求2所述的一氯乙酰氯氯化反應過程的氯資源循環利用方法，其特征在 于所述的吸收液為芐叉二氯。

4.根據權利要求1、2或3所述的一氯乙酰氯氯化反應過程的氯資源循環利用方法，其 特征在于凈化后的氯化氫廢氣中的有機雜質含量≤5g/m³；吸收液通過精餾再生回到氯化氫 凈化塔重復利用，吸收液再生的具體方法為：吸收液自氯化氫凈化塔底部排出，送至吸收液 再生塔精餾，得到的重組分為吸收液，回到氯化氫凈化塔中重復利用，精餾得到的輕組分為 一氯乙酰氯和三氯乙酰氯，送至三氯乙酰氯精制工段。

5.根據權利要求1所述的一氯乙酰氯氯化反應過程的氯資源循環利用方法，其特征在 于步驟(2)中，進行催化氧化反應的氯化氫與氧氣的摩爾流量比為0.5：1～2：1，氯化氫以 0.089～0.356h^-1的質量空速通過催化劑床層，反應溫度為420～430℃，氧化催化劑為銅鈰 復合氧化物催化劑；氯化氫轉化率為75～90％。

6.根據權利要求1所述的一氯乙酰氯氯化反應過程的氯資源循環利用方法，其特征在 于步驟(3)中，所述的廢鹽酸是質量分數為25～35％的鹽酸；冷凍除水后的混合氣體中水蒸 汽的含量為≤50ppm、氧氣含量為35～80vol％。

7.根據權利要求1所述的一氯乙酰氯氯化反應過程的氯資源循環利用方法，其特征在 于步驟(3)中，冷凍除水后的混合氣體和新鮮氯氣、一氯乙酰氯通入氯化反應釜在氯化催化 劑的作用下連續氯化生成三氯乙酰氯，氯化產物和催化劑連續從氯化反應釜中流出，經過分 相器后，催化劑懸浮于反應液上方，返回至氯化反應釜，下層氯化產物送至三氯乙酰氯精制 工段；副產物氯化氫廢氣進入氯化氫凈化塔再次進行吸收凈化。

8.根據權利要求7所述的一氯乙酰氯氯化反應過程的氯資源循環利用方法，其特征在 于所述的氯化催化劑為吡啶基鹽酸鹽，氯化催化劑的用量為一氯乙酰氯質量的0.5～5wt％， 氯化反應溫度為70～90℃。

9.根據權利要求8所述的一氯乙酰氯氯化反應過程的氯資源循環利用方法，其特征在 于所述的氯化催化劑為吡啶鹽酸鹽、2-甲基吡啶鹽酸鹽、4-甲基吡啶鹽酸鹽、2,4-二甲基吡 啶鹽酸鹽、2,6-二甲基吡啶鹽酸鹽、3,5-二甲基吡啶鹽酸鹽中的一種或多種。

10.一種一氯乙酰氯氯化反應過程的氯資源循環利用系統，其特征在于包括氯化反應 釜、冷凝器、分相器、氯化氫凈化塔、氯化氫氧化反應器、冷凍除水換熱器、吸收液儲罐、 吸收液中間槽、吸收液再生塔；所述的氯化反應釜的出氣口與所述的冷凝器的進氣口連接， 冷凝器的冷凝液出口與氯化反應釜連接，冷凝器的出氣口與氯化氫凈化塔下部的進氣口連 接，所述的氯化氫凈化塔上部的吸收液進口與吸收液儲罐連接，氯化氫凈化塔底部的出液口 與所述的吸收液中間槽連接，所述的吸收液中間槽與吸收液再生塔的進口連接，吸收液再生 塔底部的再生液出口與吸收液儲罐連接，吸收液再生塔頂部的出口與三氯乙酰氯精制工段連 接；所述的氯化氫凈化塔頂部的出氣口與氯化氫氧化反應器頂部的進口連接，氯化氫氧化反 應器底部的出口與冷凍換熱器的進口連接，所述的冷凍換熱器頂部的出氣口與所述的氯化反 應釜的氯氣進口連接，冷凍換熱器下部的出液口與廢酸罐連接，所述的廢酸罐的出口與堿液 吸收系統連接。