一种由包含一氯乙酸和二氯乙酸（具体为２－４０％重量）的液体氯乙酸混合物制备高纯一氯乙酸的方法，其中所述还与悬浮的氢化催化剂混合的混合物与氢气混合，使所得混合物在反应器中反应，其特征在于所述反应器为包括通过喷射器混合喷嘴连接的气体和液体再循环系统的管式反应器，在所述反应器中气体和液体以并流循环，引入液相的混合强度为至少５０Ｗ／ｌ液相。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及高纯一氯乙酸(MCCA)的制备，具体地，涉及由包含 一氯乙酸和大量二氯乙酸(DCCA)(例如2-20%重量)(以及情况也可以 是三氯乙酸)的液体混合物制备高纯一氯乙酸。
技术介绍
许多基础化学品的合成需要一氯乙酸，尤其是制药或化妆品工 业。在工业规模上一般通过直接氯化乙酸制备一氯乙酸，然而，所述 反应不可避免地生成除所需一氯乙酸外还包含大量二氯乙酸和三氯 乙酸(有时)以及残留乙酸的粗产物。特别是发现实际上不可能消除麻 烦的副产物二氯乙酸的形成。最终产物中二氯乙酸的量一般随所使用 的具体氯化方法在约1%-6%变动。然而，在许多工业领域中，对一 氯乙酸而言如此量的杂质是不可接受的，因此就许多一氯乙酸的应用 规定产物的二氯乙酸含量不得超过0.5%重量，并通常是更小的百分 数。因此进一步使用前通常必须从一氯乙酸粗产品中除去不需要的 副产物，尤其是二氯乙酸。然而容易除去乙酸，例如通过蒸馏，因为 一氯乙酸(189。C)和二氯乙酸(19^C)的沸点高，实际上不可能通过蒸 馏以相当经济的方式分离这些物质。因此已尝试通过重结晶法或选择性催化氢化粗产物从主产物中 除去氯化程度更高的乙酸。在一个单独的重结晶步骤中重结晶可以约4的系数降低粗产物 混合物中二氯乙酸的浓度，例如从约3%到约0.75%，从而一般需要 一个以上的步骤以满足普通工业需要(参见例如US 5,756,840)。除需要经过两步纯化外，重结晶还产生大量包含大量一氯乙酸和约18-40%重量二氯乙酸的母液，目前还不能经济地对所述母液进行提 纯，并因此通常作为废物丟弃。例如DE-A-1915037描述了在悬浮在所述混合物中的催化剂存在 下氢化(或脱氯)一、二和三氯乙酸的粗混合物，从而选择性降低所述 混合物中氯化程度更高的衍生物的浓度的传统方法。在该方法中，将 粗乙酸混合物加入反应器中，并将催化剂悬浮在其中。此外，从下方 将过量氬气引入反应器中，并使粗酸混合物和悬浮其中的氢化催化剂 循环通过从反应器顶部通向其底部区域的管道，以获得催化剂和粗酸 混合物的悬浮液的良好混合。所述用于粗酸的循环管道还包括用于连 续去除脱氯的一氯乙酸产物的出口，如果存在一氯乙酸然后则从乙酸 中将其分离出来。包含副产物氯化氬和过量氢气的出气通过经过洗涤 柱的另 一根管道排出反应器，其中通过用水洗涤气体混合物从残留的 氬气中分离氯化氢气体，从而使经纯化的残留氢气可返回反应器。然 而，该现有技术的氢化方法具有几个缺点，主要缺点为不向粗酸混合 物加入必须可溶于所述氯乙酸混合物的特定活化剂就不能实现实现 一半的可接受的二氯乙酸向一氯乙酸的转换。因此通常不得不再次从 纯化产物中除去这些活化剂以满足一氯乙酸的一般规格，因此需要其 他纯化步骤，例如蒸馏一氯乙酸。此外不管是否活化，反应需要大大 过量的氢气。例如，所述文献实施例l使用基于存在于起始混合物中 的二氯乙酸为约150倍的过量氬气。除这些缺点外，传统单步氢化可 获得的纯度仍不能令人满意。因此还建议将催化氢化和随后的重结晶步骤结合。例如，US 5,756,840公开了在合适的催化剂存在下通过不在溶剂中氢化一氯乙 酸和二氯乙酸的混合物接着熔体结晶制备优质一氯乙酸的方法。氢化 在管式反应器中的固定床催化剂上进行。在一个实施例中，可在氢化 步骤中将一/二氯乙酸混合物的二氯乙酸含量从约3.1°/。重量降低至 0.04%重量，且在随后的重结晶步骤中进一步降低至0.01%重量。虽然公开了所述方法用于包含达约50%重量二氯乙酸的混合物，但熔融 结晶前如此量的所述杂质需要通过氬化步骤两次，该方法不经济。此 外，该文献使用的氢气的量同样非常高，实施例使用较化学计量量过 量7-143倍的氢气。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供现有技术纯化一氯乙酸和氯化程度更高的 乙酸衍生物的混合物包括的缺点，尤其是上述缺点的简单补救方法。出人意料的是，发现当将管式反应器用于将二氯乙酸选择性催化 氢化为一氯乙酸时可克服现有技术方法的缺点，所述反应器包括通过 喷射器混合喷嘴连接的气体和液体再循环系统，在所述反应器中气体 和液体以并流循环，改变所述混合喷嘴的形状从而可向液相引入至少 50W/l液相的混合强度。此外还发现使用本专利技术管式反应器特别有利于由包含一氯乙酸、 二氯乙酸(例如24-0%重量)和任选的三氯乙酸混合物制备高纯一氯乙 酸。相应地，本专利技术还涉及由包含一氯乙酸和二氯乙酸(具体为2-40% 重量)的液体混合物制备高纯一氯乙酸的新型方法，其中所述还与悬 浮的氢化催化剂混合的氯乙酸混合物与氢气混合，使所得混合物在反 应器中反应，所述方法的特征在于所述反应器为包括通过喷射器混合 喷嘴连接的气体和液体再循环系统的管式反应器，在所述反应器中气 体和液体以并流循环，引入液相的混合强度为至少50W/l液相。为本专利技术目的，优选术语"高纯"指包含小于0.1。/。重量(w。/。)二氯 乙酸的一氯乙酸产物，更优选小于0.05w。/。，最优选小于0.02wy。二 氯乙酸。优选，所述"高纯"一氯乙酸还不含三氯乙酸，即三氯乙酸的 量小于检出限。优选本专利技术使用的管式反应器为与例如Peter Cramers和 Christoph Selinger:用于精细化学品和药物应用的高级氬化方法(Advanced hydrogenation technology for fine chemical and pharmaceutical applications), PHARMACHEM， 2002年7月所述相同 或类似的所谓"高级布斯管式反应器"，其中反应物通过泵沿着管道再 循环，并在反应器的喷射喷嘴发生反应，从而确保非常有效的气体/ 液体/固体混合。当与传统方法比较时，这种类型的管式反应器显著 优化和强化了脱卣化氢过程。为实现该目的，所述管式反应器包括高 性能吸气装置作为混合器，所述吸气装置在其上端包括文丘里型喷 嘴，任选与新液体酸混合物一起并包含悬浮的催化剂的再循环酸混合 物通过所述喷嘴进入反应器，喷嘴提供了 一股高速所述液体混合物 液，高速混合物液又对通过气体-液体喷射器与反应器相连并包围所 述喷嘴的吸气室中的反应气体产生吸力，由此使液体和气体非常充分 地混合。所述混合气相和液相并保持催化剂为悬浮形式的混合装置将非 常高的混合强度引入液相中， 一般为至少50 W/l液相，优选50-2000 W/1液相，尤其是100-500 W/1液相。该工作方法就是上述相对于使用仅为0.1-10 W/1液相普通混合强 度的传统氬化方法的优势的真正理由。用于本专利技术的高级管式反应器通常包括使反应器顶部空间与在 反应器顶部的吸气室连接的气体再循环管道。顶部空间中未反应的氬 气与脱囟化氢反应过程中形成的氯化氢在自吸喷嘴的吸力吸引下沿 着气路循环。相应地，在所述气路中不再需要其他压缩机或其他气举 系统。该气体持续再循环是本专利技术非常有效地利用进料氢气一个理 由，从而可避免使用从现有技术所知化学计算大大过量氬气的必要 性。 一般而言，所使用氢气的摩尔量多出二氯乙酸(和三氯乙酸，如 果有)的摩尔量0-约60%,优选0-10%。然而，依据本专利技术没有化学 计算过量的氢气是必须的。有利地是，氢化过程可在0-10表巴("表压巴"，对应于绝对压本文档来自技高网...
【技术保护点】
包括通过喷射器混合喷嘴连接的气体和液体再循环系统的管式反应器在将液体二氯乙酸选择性催化氢化为一氯乙酸中的用途，在所述反应器中气体和液体以并流循环，改变所述混合喷嘴的形状从而可向液相引入至少５０Ｗ／ｌ液相的混合强度。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：R史托尼斯库提姆曼斯，G凯顿贝兹，
申请(专利权)人：布斯化工技术股份公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]
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