一种低温催化生产氯化石蜡-70的方法技术

本发明专利技术涉及一种低温催化生产氯化石蜡‑70的方法，属于合成氯化石蜡的技术领域。本发明专利技术的具体制备步骤如下：(1)将固体石蜡投入反应釜中，待固体石蜡全部融化后，压入预制釜，进行光诱导反应；(2)向步骤(1)的液体石蜡中加入助剂甲和助剂乙；(3)通入氯气，进行前期氯化反应；(4)根据氯化石蜡中氯含量，分阶段加入助剂丙和助剂丁，进行氯化反应；(5)反应结束后，依次经过除酸、水洗、加稳定剂、精制、冷却、粉碎后得氯化石蜡‑70。本发明专利技术的有益效果为：(1)在反应过程中分阶段控制压力，分阶段加入了不同助剂，加快了反应速度，降低了反应温度温度，缩短了反应时间，提升了产品质量；(2)能耗方面比以往工艺大大降低。

A method of low temperature catalytic production of chlorinated paraffin-70

【技术实现步骤摘要】
一种低温催化生产氯化石蜡-70的方法
本专利技术属于合成氯化石蜡的
，具体涉及一种低温催化生产氯化石蜡-70的方法。
技术介绍
氯化石蜡-70(亦称氯蜡-70、氯烃-70.CP-70))是一种很好的短、平、快精细化工产品。主要是由C10-C30的石蜡正构烷烃经氯化而制得的氯代烷烃。氯烃的研制开发工作从l9世纪50年代开始于国外，1936年由欧洲实现工业化，一直发展至今。全世界的氯烃年产量大约在30万吨以上；品种(含氯量从l3～74)有20多个。目前.主要生产氯烃的工业国有美、英、德、法、日本等。而且西德等早在70年代初期就实现了氯烃生产连续化，工艺技术先进，产品质量好我国氯烃的工业化生产始于1959年(沈阳化工厂)；60年代至70年代发展缓慢；进入80年代后，氯烃的优良性能逐步被人们所认识。由于飞速发展的塑料加工业对氯烃的需求迅速增。氯化石蜡是石蜡烃的氯化衍生物，具有低挥发性、阻燃、电绝缘性良好、价廉等优点，可用作阻燃剂和聚氯乙烯助增塑剂。广泛用于生产电缆料、地板料、软管、人造革、橡胶等制品。以及应用于涂料、润滑油等的添加剂。在我国增塑剂系列中，氯化石蜡是仅次于DOP，DBP产量占第三位的品种。氯化石蜡，是以含直链正构烷烃95％的液体石蜡为原料，经氯化反应而制得的氯化烷烃混合物。根据含氯量的多少分出不同型号的产品。例如以平均碳链数为12或15的液体石蜡作原料，含氯量为51％±2％的产品称为“氯化石蜡-52”。氯烃生产工艺按装置的特点，可分为连续式和间歇式两种；按氯化的工艺条件，又可以分为热氯化、光触媒和催化氯化等三种。国外的生产已大多采用连续化工艺；氯化器多为双级以上；石蜡流向和氯气流向互为逆流。国内至今还未见连续化生产的公开报道，仅在信息交流中了解到上海电化厂、湖南大学等曾作过连续化生产探索性试验；杭州电化厂做过容积为1.8m的双锅逆流方式连续化生产试验，于1986年前后，流程基本打通。氯化烷烃以光触媒或催化氯化为好。国内氯化石蜡-70的生产方法主要用四氯化碳溶剂法、热氯化法、和水相悬浮法3种。四氯化碳溶剂法由于产品中含有少量的溶剂四氯化碳，此法现已基本禁止生产；热氯化法又称本体法，是利用C20～25的正构烷烃或其混合物为原料，用氯气在常压下预氯化，使氯含量达到48％，然后在压力0.15～0.35MPa,温度110～140℃下氯化，当氯含量达到68％～72％停止通氯，此法反应周期长，产品质量差；水相悬浮法是先在常压下氯化成42％的液体氯化石蜡，然后再加入水、助剂进行后期氯化，此法产品质量色泽好，但需要分离、干燥等步骤，设备多，同时反应过程有12％左右的废稀酸生成，难于处理。目前常用的制备氯化石蜡-70的几种方法，都存在着各自的缺点，致使其生产规模相对较小。
技术实现思路
为了解决CP-70生产中产品质量差、生产设备多、有废酸生成等问题，本专利技术提供一种低温催化生产氯化石蜡-70的方法，以解决上述问题。为了实现上述目标，本专利技术采用的技术方案为：一种低温催化生产氯化石蜡-70的方法，以碳链为C20～25的固蜡和氯气为原料，分阶段加入相应功能引发剂，分阶段控制压力，在温度为80～115℃低温情况下生产氯化石蜡-70。本专利技术的反应方程式如下：CnH2n+2+mCl2→(CnH2n+2-m)mCl+mHCl(1)链的引发阶段：Cl2+hr→2CI·(2)链的增长阶段：Cl·+RH→R·+HClR·+Cl2→RCI+Cl·(3)链的终止阶段：R·+Cl·→RClCl·+Cl·→Cl2R·+R·→R—R其中，·表示被活化，hr代表光照条件。一种低温催化生产氯化石蜡-70的方法，具体制备步骤如下：(1)将固体石蜡投入反应釜中，升温至100～110℃，使固体石蜡熔化；待固体石蜡全部融化后，压入预制釜，进行光诱导反应，得液态石蜡；(2)向步骤(1)的液态石蜡中加入助剂甲和助剂乙；(3)将步骤(2)中反应液转入前期氯化釜，通入氯气，进行前期氯化反应，直到前期氯化釜内氯化石蜡的氯含量达到36％，得前期氯化石蜡液体；(4)将步骤(3)中所得前期氯化石蜡液体转入后期氯化釜，通入氯气，再向步骤(3)得到前期氯化石蜡液体中泵入助剂丙，间隔十分钟泵入助剂丁，控制后期氯化釜的氯化压力为0.10～0.20MPa，反应温度为85～90℃；当氯化石蜡的氯含量达到55％时，泵入助剂丙，间隔十分钟泵入助剂丁，控制后期氯化釜的氯化压力为0.15～0.25MPa，反应温度为90～95℃；当氯化石蜡的氯含量为67％，泵入助剂丙，间隔十分钟泵入助剂丁，控制后期氯化釜的氯化压力为0.20～0.35MPa，反应温度95～100℃；后续逐步升温至115℃进行氯化反应，当氯化石蜡的氯含量达到70～74％时，停止通入氯气，得氯化石蜡-70液体；(5)将后期氯化釜的氯化压力平衡至常压。用0.1MPa的干蒸汽吹拂步骤(4)中所得到的氯化石蜡-70液体除酸，再加入质量分数为10％的碳酸氢钠水溶液，搅拌10～15min，加入稳定剂。精制结束后，将氯化石蜡-70液体放至极冷槽，冷却后粉碎包装，得氯化石蜡-70。(6)反应中所产生的尾气，经两级预制吸收后进入降膜吸收装置。优选的，所述步骤(2)中加入助剂甲与固体石蜡的质量比为0.001～0.005：1。优选的，所述步骤(2)中加入助剂乙与固体石蜡的质量比为0.001～0.005：1。优选的，所述步骤(3)中氯化温度为80～85℃，反应釜氯化压力为0.05～0.20MPa。优选的，所述步骤(4)中，加入助剂丙的总量与固体石蜡的质量比为0.002～0.008：1。优选的，所述步骤(4)中，加入助剂丁的总量与固体石蜡的质量比为0.002～0.008：1。优选的，所述助剂甲为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异戊腈、偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁咪唑盐酸盐、偶氮二环己基甲腈、N，N-二甲基苯胺、过氧化月桂酰中的一种或者几种的组合；助剂乙为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异戊腈、偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁咪唑盐酸盐、偶氮二环己基甲腈、N，N-二甲基苯胺、过氧化月桂酰中的一种或者几种的组合；助剂丙为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异戊腈、偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁咪唑盐酸盐、偶氮二环己基甲腈、N，N-二甲基苯胺、过氧化月桂酰中的一种或者几种的组合；助剂丁为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异戊腈、偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁咪唑盐酸盐、偶氮二环己基甲腈、N，N-二甲基苯胺、过氧化月桂酰中的一种或者几种的组合。优选的，所述步骤(5)中稳定剂为乙二醇二缩水甘油醚和抗氧剂的混合物。优选的，所述低温催化生产氯化石蜡-70的方法，生产设备由两台预制釜，六台前期反应釜，七台后期反应釜组成。优选的，所述预制釜和前期反应釜不需要搅拌，通氯为后期氯化末釜尾气逐级传递进行。优选的，所述七台后期反应釜设有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温催化生产氯化石蜡-70的方法，其特征在于，具体制备步骤如下：/n(1)将固体石蜡投入反应釜中，升温至100～110℃，使固体石蜡熔化；待固体石蜡全部融化后，压入预制釜，进行光诱导反应，得液态石蜡；/n(2)向步骤(1)的液态石蜡中加入助剂甲和助剂乙；/n(3)将步骤(2)中反应液转入前期氯化釜，通入氯气，进行前期氯化反应，直到前期氯化釜内氯化石蜡的氯含量达到36％，得前期氯化石蜡液体；/n(4)将步骤(3)中所得前期氯化石蜡液体转入后期氯化釜，通入氯气，再向步骤(3)得到前期氯化石蜡液体中泵入助剂丙，间隔十分钟泵入助剂丁，控制后期氯化釜的氯化压力为0.10～0.20MPa，反应温度为85～90℃；当氯化石蜡的氯含量达到55％时，泵入助剂丙，间隔十分钟泵入助剂丁，控制后期氯化釜的氯化压力为0.15～0.25MPa，反应温度为90～95℃；当氯化石蜡的氯含量为67％，泵入助剂丙，间隔十分钟泵入助剂丁，控制后期氯化釜的氯化压力为0.20～0.35MPa，反应温度95～100℃；后续逐步升温至115℃进行氯化反应，当氯化石蜡的氯含量达到70～74％时，停止通入氯气，得氯化石蜡-70液体；/n(5)将后期氯化釜的氯化压力平衡至常压；用0.1MPa的干蒸汽吹拂步骤(4)中所得到的氯化石蜡-70液体除酸，再加入质量分数为10％的碳酸氢钠水溶液，搅拌10～15min，加入稳定剂；精制结束后，将氯化石蜡-70液体放至极冷槽，冷却后粉碎包装，得氯化石蜡-70；/n(6)反应中所产生的尾气，经两级预制吸收后进入降膜吸收装置。/n...

【技术特征摘要】
1.一种低温催化生产氯化石蜡-70的方法，其特征在于，具体制备步骤如下：
(1)将固体石蜡投入反应釜中，升温至100～110℃，使固体石蜡熔化；待固体石蜡全部融化后，压入预制釜，进行光诱导反应，得液态石蜡；
(2)向步骤(1)的液态石蜡中加入助剂甲和助剂乙；
(3)将步骤(2)中反应液转入前期氯化釜，通入氯气，进行前期氯化反应，直到前期氯化釜内氯化石蜡的氯含量达到36％，得前期氯化石蜡液体；
(4)将步骤(3)中所得前期氯化石蜡液体转入后期氯化釜，通入氯气，再向步骤(3)得到前期氯化石蜡液体中泵入助剂丙，间隔十分钟泵入助剂丁，控制后期氯化釜的氯化压力为0.10～0.20MPa，反应温度为85～90℃；当氯化石蜡的氯含量达到55％时，泵入助剂丙，间隔十分钟泵入助剂丁，控制后期氯化釜的氯化压力为0.15～0.25MPa，反应温度为90～95℃；当氯化石蜡的氯含量为67％，泵入助剂丙，间隔十分钟泵入助剂丁，控制后期氯化釜的氯化压力为0.20～0.35MPa，反应温度95～100℃；后续逐步升温至115℃进行氯化反应，当氯化石蜡的氯含量达到70～74％时，停止通入氯气，得氯化石蜡-70液体；
(5)将后期氯化釜的氯化压力平衡至常压；用0.1MPa的干蒸汽吹拂步骤(4)中所得到的氯化石蜡-70液体除酸，再加入质量分数为10％的碳酸氢钠水溶液，搅拌10～15min，加入稳定剂；精制结束后，将氯化石蜡-70液体放至极冷槽，冷却后粉碎包装，得氯化石蜡-70；
(6)反应中所产生的尾气，经两级预制吸收后进入降膜吸收装置。


2.如权利要求1所述的一种低温催化生产氯化石蜡-70的方法，其特征在于，所述步骤(2)中加入助剂甲与固体石蜡的质量比为0.001～0.005：1。


3.如权利要求1所述的一种低温催化生产氯化石蜡-70的方法，其特征在于，所述步骤(2)中加入助剂乙与固体石蜡的质量比为0.001～0.005：1。


4.如权利要求1所述的一种低温催化生产氯化石蜡-...

【专利技术属性】
技术研发人员：王修福，张桂新，
申请(专利权)人：山东沾化阳光化学有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37