一种用于制备1,2‑二氯乙烷的乙烯氯化剂及其用途和1,2‑二氯乙烷的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于制备1,2‑二氯乙烷的乙烯氯化剂及其用途和1,2‑二氯乙烷的制备方法，该乙烯氯化剂包括CuCl2和KCl，CuCl2：KCl的摩尔比为2.5～0.5:1，所述乙烯氯化剂为混合盐熔液，用于制备1,2‑二氯乙烷；该制备方法包括：步骤1），含C2H4的气体和乙烯氯化剂反应，得到含1,2‑二氯乙烷的气体和含CuCl的混合盐熔液，采用混合盐熔液作为乙烯氯化剂，用于制备1,2‑二氯乙烷，易于输送、分离，操作简便，产品质量可达到乙烯直接氯化法，解决乙烯氧氯化法催化剂稳定性问题，避免乙烯等有机气体直接与氧气混合产生醛类、醇类副产物，产品纯度更高，更安全，成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化工生产领域，涉及一种用于制备1,2-二氯乙烷的乙烯氯化剂及其用途和1,2-二氯乙烷的制备方法。
技术介绍
1,2-二氯乙烷，通常称为二氯乙烷(EDC)，全球约95％的二氯乙烷用于生产氯乙烯单体而后合成聚氯乙烯。二氯乙烷也是一种工业上广泛使用的有机溶剂，如作为三氯乙烯、乙胺、亚乙烯基氯和三氯乙烷的溶剂，也用于生产四氯乙烯的中间体和生产六氯代酚基甲烷的催化剂。工业生产二氯乙烷的方法主要有乙烯与氯气直接氯化法和在催化剂存在下乙烯、氯化氢、氧气或空气氧氯化法。乙烯直接氯化是氯气和乙烯气体一起进入直接氯化反应器，以溶解于二氯乙烷中的三氯化铁(FeCl3)作为催化剂，在一定条件下发生加成反应，生成1,2-二氯乙烷。但由于氯碱工业产生大量的氯化氢需要消耗，所以除了直接氯化法，工业上还用乙烯氧氯化制取二氯乙烷。该技术是原料乙烯、氧气或空气、氯化氢混合后进行氧氯化反应，乙烯氧氯化制二氯乙烷技术包括催化剂系统、原料预热系统、氧氯化反应系统、急冷分离系统、粗EDC分离系统、EDC干燥系统及废水汽提系统几个部分。不管采取乙烯直接氯化还是氧氯化方法制备二氯乙烷，都要用原料乙烯，目前工业上乙烯的主要生产方法有乙烷热裂解法，石脑油裂解法和MTO法。由于这些方法的副产物多，乙烯需要经过分离提纯后才能进行直接氯化或氧氯化反应制二氯乙烷。如蒸汽热裂解法是乙烷制乙烯的传统方法。因为该方法的反应温度在800℃以上，热裂解温度高，能耗大，对设备材质要求苛刻，故生产成本高。同时，产品中也会产生其他重的烯烃如丙烯、丁二烯以及芳香烃等，降低了乙烯收率。申请号201110324801.X的专利公开了一种石脑油催化裂解制烯烃的方法，采用的催化剂为复合分子筛为催化剂，主要包括高岭土、粘结剂、磷氧化物、稀土元素氧化物，反应得到的乙烯收率很低，仅有20％左右，产品中含有大量的丙烯、丁二烯等副产物。以煤为原料，经由甲醇制取乙烯的路线，烯烃产品气中因催化剂再生而带入的含有氧气的烟气杂质含量高且还含有甲醇和二甲醚等含氧有机化合物。如CN1833017A公开的方法存在不能得到纯度较高的氢气、甲烷、乙烷和丙烷等产品，不能有效去除二甲醚和烟气杂质中氧气、一氧化碳等缺点。乙烷氯化脱氢制乙烯技术相比于上述乙烯的制备方法更节能、方便、经济。如申请号为201510630923.X的专利提供了一种用乙烷氯化脱氢制备乙烯的方法。该技术是将低沸点金属氯化物与C2H6混合反应，低沸点金属氯化物还原成液态的低熔点金属作为中间介质，C2H6氯化脱氢后得到含有HCl、C2H6、C2H4等混合气体。该方法如果C2H6完全反应，则有副产物C2H2和C2H3Cl，需要分离后才能用于制取二氯乙烷。但如果控制C2H6转化率在一定范围内，可以获得很高的C2H4选择性，且由于产生的C2H4和HCl的配比刚好是乙烯氧氯化制二氯乙烷的配比，所以这种乙烷氯化脱氢的尾气特别适用于氧氯化反应制备二氯乙烷。但是如果采用现有的乙烯氧氯化技术制备二氯乙烷存在催化剂不稳定、有机气体和氧气直接混合产品含副产物三氯乙醛和氯乙醇等，纯度较低，分离提纯工艺流程长，且需要空分装置，设备投资大、成本高等缺点。例如，申请号为CN201210330007.0介绍了用一种浸渍液浸渍催化剂载体，然后将用浸渍液浸渍所得的催化剂载体洗涤并干燥，所述浸渍液为含有碱金属组分、碱土金属组分和稀土金属组分的溶液，所述催化剂载体含有铜组分和氧化铝，用于所述洗涤的洗涤剂为碱金属碳酸氢盐和/或碱金属碳酸盐的水溶液。该种方法制备的乙烯氧氯化催化剂不仅工艺复杂，还需要碱性溶液洗涤，产生的废碱液需处理，增加成本，且这种方法制得的催化剂用于乙烯氧氯化制备二氯乙烷产率氯化氢的转化率和二氯乙烷收率并未达到理想的效果。美国专利911020454公开了一种可流化催化剂生产1,2-二氯乙烷的氧氯化方法，所用的催化剂为氯化铜、稀土金属盐和碱金属盐的混合物负载于氧化铝载体上。该方法虽然催化剂的粘结性问题解决了，但是由于乙烯、氧气、氯化氢三者混合通入催化剂中反应，容易使产品中含有醛类和醇类的副产物，增加分离难度，而且因为乙烯和氧容易发生爆炸，需要空分装置，对设备要求严格，成本高。为了解决现有乙烯氧氯化存在的技术缺点，本专利技术开发了一种新的更为经济、简便、安全的乙烯氧氯化工艺制备二氯乙烷。
技术实现思路
本专利技术克服了现有固相催化乙烯氧氯化制备1,2-二氯乙烷副产物多、工艺流程长、成本高等技术缺点，提供了一种用于制备1,2-二氯乙烷的乙烯氯化剂及其用途和1,2-二氯乙烷的制备方法，该乙烯氯化剂包括CuCl2和KCl，CuCl2：KCl的摩尔比为2.5～0.5:1，所述乙烯氯化剂为混合盐熔液，用于制备1,2-二氯乙烷；该制备方法包括：步骤1)，含C2H4的气体和乙烯氯化剂反应，得到含1,2-二氯乙烷的气体和含CuCl的混合盐熔液，采用混合盐熔液作为乙烯氯化剂，用于制备1,2-二氯乙烷，易于输送、分离，操作简便，产品质量可达到乙烯直接氯化法，同时解决乙烯氧氯化法催化剂稳定性问题，避免乙烯等有机气体直接与氧气混合产生醛类、醇类副产物，产品纯度更高，更安全，成本低。本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术第一方面提供一种用于制备1,2-二氯乙烷的乙烯氯化剂，所述乙烯氯化剂包括CuCl2和KCl，CuCl2：KCl的摩尔比为2.5～0.5:1，所述乙烯氯化剂为混合盐熔液。所述混合盐熔液是指各组分处于熔融状态的混合液体。优选地，所述乙烯氯化剂还包括CuCl，CuCl：KCl的摩尔比≤1.25。例如，CuCl2：KCl的摩尔比为2.5～2:1、2～1.5:1或1.5～0.5:1，CuCl：KCl的摩尔比为0～0.4:1、0.4～0.8:1或0.8～1.25:1。优选地，所述乙烯氯化剂的熔点为200～300℃，如200～250℃、250～280℃或280～300℃。本专利技术第二方面提供一种上述乙烯氯化剂的用途，用于制备1,2-二氯乙烷。优选地，含C2H4的气体和所述乙烯氯化剂反应，C2H4被氯化得到1,2-二氯乙烷，乙烯氯化剂中的CuCl2被还原成CuCl，得到含1,2-二氯乙烷的气体和含CuCl的混合盐熔液。本专利技术第三方面提供一种1,2-二氯乙烷的制备方法，所述制备方法包括：步骤1)，含C2H4的气体和上述乙烯氯化剂反应，C2H4被氯化得到1,2-二氯乙烷，乙烯氯化剂中的CuCl2被还原成CuCl，得到含1,2-二氯乙烷的气体和含CuCl的混合盐熔液。优选地，步骤1)中，将上述乙烯氯化剂从氯化塔液相进料口进入，与氯化塔气体进口通入的含C2H4的气体逆向接触，含C2H4的气体和所述乙烯氯化剂反应，C2H4被氯化得到1,2-二氯乙烷，所述乙烯氯化剂中的CuCl2被还原成CuCl，得到含1,2-二氯乙烷的气体和含CuCl的盐熔液，含1,2-二氯乙烷的气体从氯化塔气体出口排出，含CuCl的盐熔液从氯化塔液相出料口排出。步骤1)中，含C2H4的气体可为纯C2H4气体或含C2H4的混合气体，如含C2H4的炼厂干气或乙烷氯化脱氢产生的气体等一种或多种。步骤1)中，当含C2H4的气体为纯C2H4气体时，氯化塔气体出口排出的为1,2-二氯乙烷蒸汽；当含C2H4的气体为含C2H4的混合气体，如含C2H本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备1,2‑二氯乙烷的乙烯氯化剂，其特征在于，所述乙烯氯化剂包括CuCl2和KCl，CuCl2：KCl的摩尔比为2.5～0.5:1，所述乙烯氯化剂为混合盐熔液。

【技术特征摘要】
1.一种用于制备1,2-二氯乙烷的乙烯氯化剂，其特征在于，所述乙烯氯化剂包括CuCl2和KCl，CuCl2：KCl的摩尔比为2.5～0.5:1，所述乙烯氯化剂为混合盐熔液。2.如权利要求1所述的乙烯氯化剂，其特征在于，所述乙烯氯化剂还包括CuCl，CuCl：KCl的摩尔比≤1.25。3.如权利要求1所述的乙烯氯化剂，其特征在于，所述乙烯氯化剂的熔点为200～300℃。4.一种如权利要求1至3任一所述的乙烯氯化剂用于制备1,2-二氯乙烷。5.如权利要求4所述的用途，其特征在于，含C2H4的气体和所述乙烯氯化剂反应，C2H4被氯化得到1,2-二氯乙烷，乙烯氯化剂中的CuCl2被还原成CuCl，得到含1,2-二氯乙烷的气体和含CuCl的混合盐熔液。6.一种1,2-二氯乙烷的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：步骤1)，含C2H4的气体和如权利要求1至3任一所述的乙烯氯化剂反应，C2H4被氯化得到1,2-二氯乙烷，乙烯氯化剂中的CuCl2被还原成CuCl，得到含1,2-二氯乙烷的气体和含CuCl的混合盐熔液。7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，将如权利要求1至3任一所述的乙烯氯化剂从氯化塔液相进料口进入，与氯化塔气体进口通入的含C2H4的气体逆向接触，含C2H4的气体和所述乙烯氯化剂反应，C2H4被氯化得到1,2-二氯乙烷，所述乙烯氯化剂中的CuCl2被还原成CuCl，得到含1,2-二氯乙烷的气体和含CuCl的盐熔液，含1,2-二氯乙烷的气体从氯化塔气体出口排出，含CuCl的盐熔液从氯化塔液相出料口排出。8.如权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，还包括以下技术特征中的一项或多项：1)C2H4与CuCl2的摩尔比为1：2.1～10；2)反应温度为200～300℃；3)含C2H4的气体为低沸点金属氯化物与C2H6混合反应得到的混合气体，所述低沸点金属氯化物为BiCl3或SnCl2；4)将得到的含1,2-二氯乙烷的气体经冷凝、精馏和分离得到精制1,2-二氯乙烷。9.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：步骤2)，将含CuCl的盐熔液与氧气反应，C...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟劲光，刘星，
申请(专利权)人：厦门中科易工化学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35