一种氯乙烷的连续化生产方法技术

本发明专利技术公开了一种氯乙烷的连续化生产方法，包括：(1)混合：乙醇经预热器预热后温度提升到50～100℃，进入混合管，与氯化氢气体充分混合后，混合物料连续通入反应釜；(2)反应：反应釜中配置氯化锌水溶液，在氯化锌的作用下，氯化氢和乙醇在100～160℃和0.01～0.2MPa下反应脱除水分，气相体系经冷凝器冷凝，得到气相氯乙烷粗品和冷凝液，冷凝液返回反应釜；(3)精制：氯乙烷粗品依次经过两级水吸收塔、两级硫酸干燥塔和硫酸除雾器，再经压缩液化，得到成品氯乙烷。本发明专利技术在反应前提升了乙醇的温度，混合了氯化氢和乙醇，提高了反应速率，乙醇转化率高，生产能耗低，产品纯度高。

【技术实现步骤摘要】
一种氯乙烷的连续化生产方法
本专利技术属于化工生产领域，具体涉及一种氯乙烷的连续化生产方法。
技术介绍
氯乙烷作为烷基化试剂广泛应用于农药、染料、医药及其中间体的合成。氯乙烷的合成方法有三种：乙烯与氯化氢加成，乙烷氯化法，由盐酸与乙醇反应合成；第一种方法用到乙烯，由于乙烯对运输、贮存的设备要求较高，且反应条件苛刻，需要高温高压，因此，工业化受到限制；第二种方法，乙烷氯化法反应条件温和，但是副产物较多，氯化反应生成氯乙烷的同时，还生成了二氯乙烷、三氯乙烷，这样产物分离提纯系统较为复杂，产品收率低；第三种方法操作简便，采用搪瓷设备，反应条件温和，经过精制，可得到高纯度氯乙烷；目前，国内主要采用第三种合成方法，盐酸和乙醇在反应温度110～145℃、无水氯化锌做催化剂的条件下合成氯乙烷，反应过程中盐酸带入到反应系统的水中，需用蒸汽将反应釜里水蒸出来，每生产1吨氯乙烷，需消耗蒸汽3.5吨，另外，产生的废水量较多，每吨产品产生含乙醇废水2.05吨。盐酸和乙醇合成法有以下缺点：1)乙醇转化率偏低，会有10％左右的乙醇被带入粗品氯乙烷，一起进入后处理精制工序；2)使用盐酸参与反应，往反应体系带入大量的水，同时反应产生水，这些水都需要从反应体系蒸出，这部分水中含有5～10％的乙醇和10～20％氯化氢，需要进一步精馏；3)采用盐酸参与反应，反应体系不稳定，无法实现连续化生产，以釜式间歇反应为主，生产效率低。公开号为CN103044187A的中国专利文献公开该了一种生产氯乙烷的方法及系统，其采用特制氯乙烷反应器代替搪瓷反应釜，在120～160℃反应，分离净化装置采用钢衬四氟和石墨设备，乙醇转化率可以达到95％以上，但该专利文献中没有进一步报道氯乙烷混合气的进一步处理方法。公开号为CN103044188A的中国专利文献公开了一种制备氯乙烷的卤烃化工艺方法，其采用自制氯乙烷反应器代替多台反应釜，在120～160℃反应，利用盐酸和酒精气相分压及物质沸点不同进行净化分离，利用溶解度原理实现氯乙烷脱水，得到的氯乙烷纯度在99.5％以上。但在以上工艺中均要采用高温反应，后续的净化需要采用精馏装置，同时后处理还是要用碱吸收(即在冷凝器2内通过冷却水间接换热进行冷却冷凝液化，再层析分离，泵(排)出层析的下层盐酸乙醇溶液返回专用氯乙烷反应器1循环使用，层析出上层氯乙烷经氢氧化钠溶液调整其pH值达到6.0～8.0后，排至氯乙烷半成品贮槽3)，增加了后处理成本，而且反应中采用大量盐酸，使得原料引入的水量增大，增加了母液浓缩的能耗。同时，其处理的酸性水直接排出作为废水处理，增加了后处理成本和原材料消耗。
技术实现思路
本专利技术提供了一种氯乙烷的连续化生产方法，在反应前提升了乙醇的温度，预先混合了氯化氢和乙醇，提高了反应速率，乙醇转化率高，生产能耗低，产品纯度高。该方法操作简便，可实现自动连续化生产。一种氯乙烷的连续化生产方法，包括：(1)混合：乙醇经预热器预热后温度提升到50～100℃，进入混合管，与氯化氢气体充分混合后，混合物料连续通入反应釜；(2)反应：反应釜中配置氯化锌水溶液，在氯化锌的作用下，氯化氢和乙醇在100～160℃和0.01～0.2MPa下反应脱除水分，气相体系经冷凝器冷凝，得到气相氯乙烷粗品和冷凝液，冷凝液返回反应釜；(3)精制：氯乙烷粗品依次经过一级水吸收塔、二级水吸收塔、一级硫酸干燥塔、二级硫酸干燥塔和硫酸除雾器，除去氯乙烷粗品中的氯化氢、乙醇、乙醚和水，再经压缩液化，得到成品氯乙烷。作为优选，步骤(1)中，乙醇以200～400Kg/h的流速流经预热器，氯化氢气体以200～400Kg/h的流速通入到混合管。在混合管中，乙醇和氯化氢气体充分混合，乙醇与氯化氢气体的质量比为1：0.81～1.05，混合物料的温度为50～90℃、压力为0.05～0.30MPa。将乙醇和氯化氢气体进行预混后再进入反应釜，增加了乙醇、氯化氢和氯化锌三者的接触，进一步加快反应速率，同时有效防止了氯化氢单独进入反应体系后直接气化，能有效提高乙醇和氯化氢的转化率。进一步优选，所述反应釜中设置有分布器，混合物料连续通入反应釜，在反应釜中经过分布器分散后，混合物料与反应釜中的氯化锌水溶液接触并开始脱水反应。作为优选，步骤(2)中，所述反应釜由外置再沸器连续供热，通过冷凝器的冷凝液调节反应釜的温度，能有效降低供热能耗。反应体系在100～160℃和0.01～0.2MPa下开始脱水反应，形成的气相体系经冷凝器冷凝，冷凝液为乙醇和部分水，冷凝液回流到反应釜继续参与反应，反应产生的大部分水被气相氯乙烷粗品带出，有利于维持反应体系中氯化锌的浓度，实现连续化生产。步骤(2)中，氯化锌水溶液的质量百分含量为40～75％。步骤(3)中，一级水吸收塔吸收氯乙烷粗品中的氯化氢、乙醇和水，一级吸收液为含乙醇的稀盐酸混合液，一级吸收液中盐酸的质量百分含量可达到10～20％；二级水吸收塔用于进一步吸收氯乙烷粗品中残留的氯化氢，二级吸收液中盐酸的质量百分含量可达到3～10％。作为优选，一级水吸收塔形成的稀盐酸混合液用于盐酸解析，产生的氯化氢和少量乙醇回用至混合管中；二级水吸收塔形成的稀盐酸，套用至一级水吸收塔。进一步优选，一级水吸收液酸值大于15％、二级水吸收液酸值大于5％时，更换新鲜水。通过对一级水吸收液和二级水吸收液酸值的控制，避免氯化氢进入到最终成品中，保证产品质量，避免对后续产品的不利影响，同时还可以减少对设备和管道的腐蚀；另外，对未反应的乙醇和氯化氢进行全面回收。步骤(3)中，一级硫酸干燥塔用于吸收氯乙烷粗品中的水分和乙醚，二级硫酸干燥塔用于进一步除去水分和乙醚，二级硫酸干燥塔中的硫酸套用至一级硫酸干燥塔；硫酸除雾器可以除去氯乙烷中夹带的硫酸酸雾。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)采用预热器将乙醇进行预热，再进入反应釜，相对于常温乙醇，高温的乙醇更易于与氯化氢和氯化锌发生脱水反应，加快了反应速率，减少了常温乙醇对反应体系的冲击，反应体系更加稳定。(2)采用混合管将乙醇和氯化氢提前混合，分布后再进入反应釜开始脱水反应，增加了乙醇、氯化氢和氯化锌三者的接触，反应速率进一步加快，防止了氯化氢单独进入反应体系后直接气化，提高了乙醇和氯化氢的转化率。(3)采用氯化氢气体代替盐酸液体与乙醇反应生产氯乙烷，避免了大量含乙醇的酸性废水的产生，节省了乙醇回收所需的能耗。(4)采用两级水吸收塔、两级硫酸干燥塔和硫酸除雾器，有效除去氯乙烷粗品中的氯化氢、乙醇、乙醚和水，得到了高质量的氯乙烷成品，氯乙烷的纯度可达到99.9％。(5)本专利技术连续往反应体系中通入乙醇和氯化氢，反应产生的水被氯乙烷带出，保持了反应体系中氯化锌浓度的稳定，实现了自动连续化生产氯乙烷。附图说明图1为本专利技术生产方法的工艺流程框图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进行进一步详细说明，实施例所需原料均为市售成品。本专利技术生产方法的工艺流程框图如图1所示。实施例1在10000L搪瓷反应釜中加入6000L质量百分含量为50％的氯化锌水溶液，乙醇按照300Kg/h的流速流经预热器，经预热器预热后乙醇温度升至65℃，乙醇进入混合管，氯化氢气体按照250Kg/h的流速通入到混合管，乙醇和氯化氢充分混合后，经分布器分散进入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氯乙烷的连续化生产方法，其特征在于，包括：(1)混合：乙醇经预热器预热后温度提升到50～100℃，进入混合管，与氯化氢气体充分混合后，混合物料连续通入反应釜；(2)反应：反应釜中配置氯化锌水溶液，在氯化锌的作用下，氯化氢和乙醇在100～160℃和0.01～0.2MPa下反应脱除水分，气相体系经冷凝器冷凝，得到气相氯乙烷粗品和冷凝液，冷凝液返回反应釜；(3)精制：氯乙烷粗品依次经过一级水吸收塔、二级水吸收塔、一级硫酸干燥塔、二级硫酸干燥塔和硫酸除雾器，除去氯乙烷粗品中的氯化氢、乙醇、乙醚和水，再经压缩液化，得到成品氯乙烷。

【技术特征摘要】
1.一种氯乙烷的连续化生产方法，其特征在于，包括：(1)混合：乙醇经预热器预热后温度提升到50～100℃，进入混合管，与氯化氢气体充分混合后，混合物料连续通入反应釜；(2)反应：反应釜中配置氯化锌水溶液，在氯化锌的作用下，氯化氢和乙醇在100～160℃和0.01～0.2MPa下反应脱除水分，气相体系经冷凝器冷凝，得到气相氯乙烷粗品和冷凝液，冷凝液返回反应釜；(3)精制：氯乙烷粗品依次经过一级水吸收塔、二级水吸收塔、一级硫酸干燥塔、二级硫酸干燥塔和硫酸除雾器，除去氯乙烷粗品中的氯化氢、乙醇、乙醚和水，再经压缩液化，得到成品氯乙烷。2.根据权利要求1所述的氯乙烷的连续化生产方法，其特征在于，步骤(1)中，乙醇以200～400Kg/h的流速流经预热器，氯化氢气体以200～400Kg/h的流速通入到混合管。3.根据权利要求1所述的氯乙烷的连续化生产方法，其特征在于，在混合管中，乙醇与氯化氢气体的质量比为1：0.81～1.05，混合物料的温度为5...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐智勇，徐万福，赵小敏，周海斌，
申请(专利权)人：浙江迪邦化工有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33