一种用乙炔和二氯乙烷制备氯乙烯的方法技术

本发明专利技术提供了一种用乙炔和二氯乙烷制备氯乙烯的方法。本发明专利技术为可进行大规模工业化生产的用乙炔和二氯乙烷制备氯乙烯的方法。将摩尔比为1∶（0.3～1.0）∶（0～0.20）的乙炔、二氯乙烷蒸汽、氯化氢气体混合；将原料混合气预热；预热后的原料混合气通入装有催化剂的反应器反应；将反应产生的混合气冷却至30～50℃后，并加压到0.4～1.0MPa，然后冷却至常温，再进一步冷冻到-25～15℃进行液化分离，未液化气体回收循环再利用；将液化得到的液体送去精馏塔精馏，获得符合聚合要求的氯乙烯单体。本发明专利技术彻底消除了汞污染，反应器结构大为简化，回收氯化氢和乙炔，减少了水洗工艺，避免产生大量废酸，提高了氯的利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种氯こ烯的制备方法，特别是涉及ー种用こ炔和ニ氯こ烷制备氯乙烯的方法。
技术介绍
聚氯こ烯(PVC)是五大通用塑料之一，其产量仅次于聚こ烯(PE)，位居世界塑料产量的第二位，年产量超过4000万吨。聚氯こ烯最早的合成方法是こ炔法，即在氯化汞催化作用下，こ炔与氯化氢加成合成氯こ烯，氯こ烯聚合得聚氯こ烯。此法由于使用氯化汞作催化剂，存在严重的汞污染问题。石油裂解制こ烯エ艺成熟后，国外改用こ烯法制氯こ烯，并在上世纪80年代基本淘汰了こ炔法制氯こ烯的エ艺。我国由于こ烯资源紧张而电石资源丰富，PVC生产仍以こ炔法为主。但随着こ炔法产能的不断扩大，面临巨大的环境污染压力。国内同行近年来一直致力于无汞触媒的研究，取得了一定的成就。在申请号为201010149180. I的中国专利申请中，提供ー种新的氯こ烯制备方法，该法以氯化钡为催化剂，将こ炔ニ氯こ烷催化重整制备氯こ烯，为无汞催化开辟了新的途径。在申请号为201110330158. I的中国专利申请(国际专利申请号PCT/CN2011/081317)中，提供一种こ炔ニ氯こ烷制备氯こ烯的催化剂的制备方法，采用该法制备的催化剂性能大为改善，己基本能满足エ业化生产的要求。在こ炔ニ氯こ烷催化重整制备氯こ烯的过程中，由于こ炔与氯化氢的加成反应是放热反应，而ニ氯こ烷脱氯化氢是ー个吸热反应，2个反应耦合在一起，形成微放热反应，反应的热效应不大，因此反应器可采用绝热式反应器，通过中间冷激的方式，使反应温度控制在合适的范围内，使反应器结构大为简化。同时，在こ炔ニ氯こ烷催化重整制氯こ烯的过程中，会副产一部分氯化氢。由于氯化氢能降低こ炔ニ氯こ烷催化重整反应的起点温度，加快反应速度，又能抑制反应体系中氯化氢浓度的进ー步提高，因此将副产的氯化氢分离回收后与こ炔ニ氯こ烷一起进料，可大幅度降低进料温度，并有利于延长催化剂的寿命。另外，由于受化学平衡的制約，乙炔ニ氯こ烷催化重整制氯こ烯反应不能一次性彻底完成，一般转化率只有80%左右，因此必须对反应物进行分离和回收。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种可进行大規模エ业化生产的用こ炔和ニ氯こ烷制备氯こ烯的方法。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术采用如下的技术方案本专利技术的用こ炔ニ氯こ烷制备氯こ烯的方法，包括以下步骤I)将こ炔、ニ氯こ烷蒸汽和氯化氢气体相混合，并调节こ炔、ニ氯こ烷、氯化氢三者的摩尔比为I : (O. 3 I. O) (O O. 20)，获得原料混合气；2)将原料混合气预热；3)将预热后的原料混合气通入装有催化剂的反应器进行反应；4)将步骤3)反应产生的混合气冷却至30 50°C后，加压到O. 4 I. OMPa，然后冷却至常温后，再进ー步冷冻到-25 15°C进行液化分离，未液化的气体回收循环利用；5)将步骤4)中液化得到的液体送去精馏塔进行精 馏，获得符合聚合要求的氯こ烯単体，即获得本专利技术所述的氯こ烯。较佳的，步骤I)中，所述こ炔、ニ氯こ烷、氯化氢三者的摩尔比为I : (O. 3 O.6) (O. 05 O. 20)。较佳的，步骤2)中，所述预热的温度为150 230°C。较佳的，步骤3)中，所述催化剂采用活性碳载钡盐催化剂；优选的，所述活性碳载钡盐催化剂通常使用活性碳载氯化钡；本专利技术的活性碳载氯化钡催化剂的制备方法可參考申请号为201110330158. I的中国专利申请一种用于制备氯こ烯的催化剂及其制备方法及其用途。较佳的，步骤3)中，所述反应器采用多级冷激式固定床反应器；优选的，所述多级冷激式固定床反应器采用2 5段反应床进行反应，中间交替采用I 4次冷激，且两段反应之间采用I次冷激；最优的，所述多级冷激式固定床反应器采用3 4段反应床进行反应，中间交替采用2 3次冷激，且两段反应之间采用I次冷激。较佳的，所述冷激采用冷的原料气作冷激介质，或者直接喷入液体ニ氯こ烷进行冷激；最好采用直接喷入液体ニ氯こ烷进行冷激，使反应气体的温度下降到符合进ロ温度要求。上述冷激介质采用冷的原料气，该冷的原料气为冷的こ炔、ニ氯こ烷和氯化氢中的ー种或多种的混合气。较佳的，所述多级冷激式固定床反应器的反应床进ロ温度均为150 230°C，所述多级冷激式固定床反应器的反应床出ロ温度均为220 280°C，可使原料转化率(以こ炔计)达到70%以上，甚至高达80%以上。上述各级反应床进ロ温度可为150 230°C中的任ー值，各级反应床出ロ温度也可为220 280°C中的任ー值，各级反应床的进ロ温度可不同，出ロ温度也可不同，可根据实际需要进行调整。较佳的，所述原料混合气的进气速度可控制在每立方米催化剂每小时处理10 100立方米原料混合气；所述反应的压カ可为O O. 12MPa (表压)，该压カ为表压显示的数字，且OMPa代表没有加压，是常压。上述各级反应器中的反应压カ可为O O. 12MPa中的任ー值，各级反应器中的反应压カ可以不同，可根据实际需要进行调整。与现有的こ炔法エ艺相比，本专利技术具有以下突出优点I)采用活性碳载钡盐催化剂，彻底消除了汞污染。2)采用多级冷激式反应器，取代固定床列管式反应器，一方面使反应热得到有效利用，另ー方面使反应器的结构大为简化，为装备大型化提供了有利条件。3)采用压缩冷冻方法分离VCM (氯こ烯)，回收氯化氢和こ炔，减少了水洗エ艺，避免产生大量的废酸，并提高了氯的利用率，降低了环境污染。附图说明图I为本专利技术实施例的二次冷激三段反应的多级冷激式固定床反应器结构示意图。图I中，各标记为I 一级反应器；2 一级冷激器；3 ニ级反应器；4 ニ级冷激器；5三级反应器；6催化剂； 7原料气进ロ；8冷激介质进ロ ；9冷激介质进ロ；10催化剂；11催化剂；12产品气出口。图2为本专利技术实施例的多段反应整合在一起的多级冷激式固定床反应器结构示意图。图2中，各标记为13原料气进ロ ；14催化剂；15冷激介质进ロ ；16冷激介质进ロ；17产品气出口；18第一反应段；19第一冷激器；20第二反应段；21第二冷激器；22第三反应段。具体实施例方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。实施例II)将こ炔、ニ氯こ烷蒸汽和氯化氢气体相混合，并调节こ炔、ニ氯こ烷、氯化氢三者之摩尔比为I : O. 3 : O. 2，得原料混合气；2)将原料混合气预热到150°C ；3)将预热后的原料混合气通入装有催化剂的反应器，所用催化剂为活性碳载氯化钡。反应器采用多级冷激式固定床反应器，采用2段反应，中间I次冷激。用喷液体ニ氯こ烷的方式进行冷激，使反应气体温度下降到符合进ロ温度要求。控制反应床进ロ温度150°C，出ロ温度280°C，使原料转化率(以こ炔计)达到80%。原料混合气的进气速度控制在每立方催化剂每小时处理100立方原料混合气，反应压カ控制在O. 12MPa (表压)。4)将步骤3)反应产生的混合气冷却至50°C，加压到I. OMPa,冷却至常温后，再进一步冷冻到15°C进行液化分离，未液化气体回收循环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用こ炔和ニ氯こ烷制备氯こ烯的方法，其特征在于，包括以下步骤 1)将こ炔、ニ氯こ烷蒸汽和氯化氢气体相混合，并调节こ炔、ニ氯こ烷、氯化氢三者的摩尔比为I : (O. 3 I. O) (O O. 20)，获得原料混合气； 2)将原料混合气预热； 3)将预热后的原料混合气通入装有催化剂的反应器进行反应； 4)将步骤3)反应产生的混合气冷却至30 50°C后，加压到O.4 I. OMPa，然后冷却至常温后，再进ー步冷冻到-25 15°C进行液化分离，未液化的气体回收循环再利用； 5)将步骤4)中液化得到的液体送去精馏塔进行精馏，获得符合聚合要求的氯こ烯单体，即获得所述氯こ烯。2.如权利要求I所述的用こ炔和ニ氯こ烷制备氯こ烯的方法，其特征在于，步骤2)中，所述预热的温度为150 230°C。3.如权利要求I所述的用こ炔和ニ氯こ烷制备氯こ烯的方法，其特征在于，步骤3)中，所述催化剂采用活性碳载钡盐催化剂。4.如权利要求3所述的用こ炔和ニ氯こ烷制备氯こ烯的方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜标，钟劲光，
申请(专利权)人：上海中科高等研究院，中科易工厦门化学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：