[發明專利]一種偏氯乙烯的連續化制備系統及方法

有效

• 申請號: 202011563992.0
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112774591B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 張亮亮;周黎旸;初廣文;林金元;孫寶昌;陳建峰;張一棟;鄒海魁;吳志剛;余云飛;羅勇;李天嬌
• 申請（專利權）人: 北京化工大學;浙江衢州巨塑化工有限公司
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00;B01J19/18;B01J19/28;B01J4/00;C07C17/25;C07C17/386;C07C21/08
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 趙曉丹

本發明提供一種偏氯乙烯的連續化制備系統及方法，本發明通過兩級超重力反應器耦合，采用水蒸氣汽提的方式將產物偏氯乙烯與水蒸氣以共沸物形式從反應體系蒸出，以該方式得到的產物純度較高，同時基于汽提和超重力配合，使得三氯乙烷與堿液快速混合傳質，將產物偏氯乙烯以共沸物的形式從反應體系中快速蒸出(基于水蒸氣的快速擴散)，使反應一直向生成偏氯乙烯的方向進行，轉化率得到顯著提升，試驗裝置證明，本發明可使偏氯乙烯產品純度穩定在98％(質量分數)以上，使氯化鹽廢水TOC值降低到100mg/L以下，降低物耗和后續含鹽廢水處理的成本。

技術領域

本發明涉及偏氯乙烯的制備領域，更具體的，涉及一種偏氯乙烯的連續化制備系統及方法。

背景技術

偏氯乙烯做為一種重要的聚合單體，是生產聚偏二氯乙烯(PVDC)樹脂和PVDC乳膠的主要單體，也是生產氯氟烴替代物的一種重要中間體，在醫藥、燃料等行業也具有重要的地位，用途相當廣泛。其聚合物可用于纖維，改性樹脂，涂料，粘合劑，防火涂料，食品和化學品包裝材料。目前國內主要采用的是1,1,2-三氯乙烷液相皂化法，但現有的1,1,2-三氯乙烷皂化反應工藝落后，造成設備生產能力低，能耗高，VDC純度低，易生成副產物氯乙炔。且氯乙炔極不穩定，極易分解、自燃，濃度積聚時甚至發生爆炸，對安全生產造成一定威脅。因此必須改進連續反應制備偏氯乙烯的系統，以提高設備生產能力，保證生產過程的安全。

對于1,1,2-三氯乙烷連續反應制備偏氯乙烯，根據所用堿的不同，皂化又可分為氫氧化鈉法，氫氧化鈣法和氫氧化銨法。其中氫氧化鈣法因為成本低，氯乙炔的生成量較低，反應比較安全，因而被廣泛應用，其反應方程式如下：

2C₂H₃Cl₃+Ca(OH)₂→2CH₂＝CCl₂+CaCl₂+2H₂O (1)

而1,1,2-三氯乙烷與氫氧化鈣反應生成偏氯乙烯的同時，還會發生副反應生成氯乙炔、順式1,2-二氯乙烯和反式1,2-二氯乙烯，反應如下所示：

2CH₂＝CCl₂+Ca(OH)₂→2CH≡CCl+CaCl₂+2H₂O

2C₂H₃Cl₃+Ca(OH)₂→2CHCl＝CHCl(順式)+CaCl₂+2H₂O

2C₂H₃Cl₃+Ca(OH)₂→2CHCl＝CHCl(反式)+CaCl₂+2H₂O

當前主要的工業生產工藝為1,1,2-三氯乙烷和氫氧化鈣溶液在大型攪拌釜中反應，隨后通過多級精餾塔精餾分離輕重組分，得到精制后的偏氯乙烯產品和副產的氯化鈣溶液。如中國專利CN 200310122646.9報道了一種采用多級攪拌釜串聯制備偏氯乙烯的方法以達到高轉化率。中國專利CN 201780050736.1報道了一種反應釜設備，采用裝備多級葉輪的攪拌釜以改善該反應的反應性。但是上述方法均存在例如副產物含量高、轉化率低，CaCl₂廢水中總有機碳(TOC)值高等問題，且業內也沒有良好的解決方法。

發明內容

為了解決上述問題中的至少一個，本發明一方面提供了一種偏氯乙烯的連續化制備系統，包括：

第一超重力反應器，其液體入口與三氯乙烷和堿液的進液管路連通，其氣體入口與水蒸氣管路連通；