[發(fā)明專利]一種低短鏈氯化石蠟含量的氯化石蠟制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611102192.2
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN108148626A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳蘋;余正坤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類號: C10G73/38
• 分類號: C10G73/38
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

本發(fā)明公開了一種低短鏈氯化石蠟含量的氯化石蠟制備方法，采用中長鏈?zhǔn)灪鸵郝葹樵希耘嫉衔餅榇呋瘎诩訜釛l件下制備氯化石蠟。該方法與現(xiàn)行的熱氯化法比較，提高了反應(yīng)速度，縮短生產(chǎn)周期；氯化過程中，中長鏈?zhǔn)炌闊N沒有明顯斷鏈現(xiàn)象，較好的控制了短鏈氯化石蠟的含量；本方法工藝簡單，操作性強。適用于大批量氯化石蠟的工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種低短鏈氯化石蠟含量的氯化石蠟制備方法。

技術(shù)背景

氯化石蠟具有揮發(fā)性低、阻燃、良好的電絕緣性、價廉等優(yōu)點,可用作阻燃劑、添加劑和增塑劑。由于其原料來源豐富，又具有阻燃、成本低等各種優(yōu)良性能，成為不可缺少的大噸位精細(xì)化工產(chǎn)品。同時，氯化石蠟也是我國氯堿化工企業(yè)平衡氯氣的重要產(chǎn)品。

中國是世界氯化石蠟生產(chǎn)和消費大國。現(xiàn)有氯化石蠟的生產(chǎn)方法主要是熱氯化法、光氯化法和催化氯化法。國內(nèi)外基本采用熱氯化法和光氯化法，或者兩者兼用。催化氯化法只是作為一種輔助手段，在我國還沒有成功實現(xiàn)工業(yè)化。基于運輸、輸送和生產(chǎn)成本考慮，國內(nèi)氯化石蠟的生產(chǎn)一般利用熱氯化工藝技術(shù)(或結(jié)合光照條件)以C_10-13輕蠟或摻了部分C_14-18重蠟的輕蠟為原料與氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)，產(chǎn)品為短鏈氯化石蠟或含有大量短鏈氯化石蠟的氯化石蠟。

近年來，研究不斷發(fā)現(xiàn)短鏈氯化石蠟對環(huán)境有負(fù)面影響。隨著短鏈氯化石蠟將被列入《關(guān)于持久性有機污染物(POPs)的斯德哥爾摩公約》禁止使用的持久性有機污染物的清單之中，發(fā)展一種低短鏈氯化石蠟含量的中長鏈氯化石蠟生產(chǎn)技術(shù)具有重要的現(xiàn)實意義。目前合成油(煤制油，合成氣制油)過程中副產(chǎn)大量的重蠟，為實現(xiàn)資源的有效利用、提高相關(guān)化工過程的經(jīng)濟效益，本發(fā)明以重蠟為原料，在自制的管式反應(yīng)器中，通過添加催化劑，以較高效率合成了低短鏈氯化石蠟含量的氯化石蠟產(chǎn)品。該方法工藝簡單，效率高，符合環(huán)保要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的氯化石蠟中含有短鏈氯化石蠟問題，有效利用合成油(煤制油，合成氣制油)過程中副產(chǎn)的大量重蠟。以中長鏈?zhǔn)灋樵希ㄟ^添加合適的自由基引發(fā)劑，顯著的提高氯化反應(yīng)速度及氯氣利用率來生產(chǎn)低短鏈氯化石蠟含量的氯化石蠟，通過改變反應(yīng)條件控制中長鏈?zhǔn)灁噫湰F(xiàn)象，將氯化石蠟產(chǎn)品中短鏈氯化石蠟含量控制在1％以下；本方法工藝簡單，操作性強；適合產(chǎn)業(yè)化推廣以應(yīng)對由短鏈氯化石蠟引起的環(huán)境污染風(fēng)險。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

采用中長鏈?zhǔn)灪鸵郝葹樵希谧灾频墓苁椒磻?yīng)器中進(jìn)行氯化反應(yīng)。以偶氮化合物為催化劑，將石蠟預(yù)熱至一定溫度，以固定流量通如氯氣，開始氯化反應(yīng)。反應(yīng)一定時間后，反應(yīng)產(chǎn)物達(dá)到要求比重，將產(chǎn)物進(jìn)行脫酸處理既得合格的氯化石蠟產(chǎn)品。所得氯化石蠟產(chǎn)品中短鏈氯化石蠟含量小于1％。

如圖示1所示，設(shè)計氯化反應(yīng)過程如下：首先液氯鋼瓶中的液氯在室溫下氣化，經(jīng)液氯汽化緩沖瓶后進(jìn)入主氯化反應(yīng)瓶，為了提高氯氣利用率在主氯化反應(yīng)瓶后串聯(lián)2個副氯化反應(yīng)瓶。氯氣在經(jīng)過3次氯化反應(yīng)后，尾氣經(jīng)尾氣吸收緩沖瓶進(jìn)入吸收部分，吸收部分由3個堿液吸收瓶串聯(lián)組成。

技術(shù)方案特征在于：

1.石蠟原料為C₁₄至C₃₀的固體石蠟或固液混合石蠟，且石蠟原料中不含碳鏈長度為C₁₀至C₁₃的短鏈?zhǔn)灐?/p>

2.液氯為工業(yè)品，經(jīng)過氣化后參與反應(yīng)，反應(yīng)過程中氯氣流量控制在160-240毫升每分。

3.催化劑為偶氮二異丁腈，催化劑用量為0.005％-0.1％(質(zhì)量百分比)，其中優(yōu)選的催化劑用量為0.01-0.02％。

4.反應(yīng)溫度為70–90℃，其中優(yōu)選的反應(yīng)溫度為75℃。

5.反應(yīng)時間為10-32小時，通如氮氣進(jìn)行脫酸處理得到合格的氯化石蠟-42或氯化石蠟-52。