专利名称：制备1,1,2－三氯乙烷的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种制备1，1，2-三氯乙烷的装置和方法，尤其涉及一种以1，2-二氯乙烷为原料的无催化剂的制备1，1，2-三氯乙烷的装置和方法，更具体涉及一种采用反应精馏的制备1，1，2-三氯乙烷的装置和方法。
背景技术：
1，1，2-三氯乙烷是一种重要的有机中间体，如可用于偏二氯乙烯的制备。为了改善反应器内的反应条件，抑制副反应，采用反应精馏技术制备1，1，2-三氯乙烷是目前较为优化的方法，可以缩减反应工艺流程，使反应过程和分离过程得到有效结合。
美国专利2621153报道了一种在精馏塔内，以1，2-二氯乙烷和氯气为原料制备1，1，2-三氯乙烷的装置和方法。该专利采用了在精馏塔塔顶加入1，2-二氯乙烷的生产方式(见专利图示)，全回流，所述精馏塔存在三段精馏段、反应段、提馏段。由于在氯气加料口以上部分均存在1，2-二氯乙烷和氯气，实质上仅存在一个反应精馏段和一个提馏段而不存在一个严格的精馏段。塔顶冷凝液全回流，没有低沸物排出，塔釜1，1，2-三氯乙烷和高沸物一起作为产品排出，必然造成由于塔内低沸物的结累而直接影响反应选择率，作为产品的1，1，2-三氯乙烷纯度将达不到令人满意的程度，因此还需要对其生产流程进行进一步的改进和优化，以满足工业化生产的需要。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是公开一种制备1，1，2-三氯乙烷的装置和方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。
本发明的装置包括
反应精馏塔，该反应精馏塔的塔顶设有蒸汽出口、回流口、轻组分出料口，中部设有1，2-二氯乙烷加料口和氯气加料口，氯气入口上方为反应精馏段，下方为提馏段，提馏段设有侧线产品出口，底部设有加热釜，加热釜设有高废物料液出口。
与反应精馏塔塔顶的蒸汽出口通过管线连接塔顶冷凝器，塔顶冷凝器的冷凝液出口通过管线与反应精馏塔的塔顶回流口、轻组分出料口相连接，塔顶冷凝器的不凝气体出口与后续工段相连接，用于不凝气体的处理。
采用上述装置制备1，1，2-三氯乙烷的方法包括如下步骤将原料1，2-二氯乙烷和氯气分别持续通过1，2-二氯乙烷加料口和氯气加料口送入反应精馏塔中部的主要反应区，反应精馏段上升的主要含1，2-二氯乙烷、低沸物蒸汽，经过塔顶冷凝器冷却后，大部分回流进入反应精馏塔内，小部分作为轻组分排出，避免反应精馏塔内低沸物的结累，回流比取决于反应副产低沸物的量，塔顶冷凝器出口排出的的不凝气体、反应产生的氯化氢以及未反应完全的氯气送往后处理工段；塔顶反应压力为0.1～0.15Mpa，加热釜温度为塔底物料的沸点温度，反应区的温度为80～90℃，塔顶温度为75～83℃；1，2-二氯乙烷和氯气的摩尔比为1∶1.0～1.1；反应精馏区的温度和塔顶温度是通过原料1，2-二氯乙烷、氯气的加料速度以及塔釜的加热量等等反应操作参数进行控制的。
由于1，2-二氯乙烷和氯气的氯化反应为放热反应，当原料1，2-二氯乙烷和氯气进料量一定，提馏段侧线产品出料量一定，轻组分出料量一定，如何移走反应热，控制塔釜加热量，取决于反应精馏段的温度分布，因此，应当从能耗，选择率和转化率的总体平衡下选择反应操作条件；在较优化的操作条件下，选择率为88～95％，转化率大于90％，提馏段侧线出口产品1，1，2-三氯乙烷的重量浓度为97％以上，能够满足工业化生产的要求。
图1为装置结构图。
具体实施例方式
参见图1，本发明的装置包括反应精馏塔(1)，该反应精馏塔(1)的塔顶设有蒸汽出口(2)、回流口(3)，塔顶冷凝器设有轻组分出料口(13)，中部设有1，2-二氯乙烷加料口(4)和氯气加料口(5)，氯气加料口(5)上方为反应精馏段，下方为提馏段(6)，提馏段设有侧线产品出口(9)，底部设有加热釜(7)，加热釜设有高废物料液出口(8)。
与反应精馏塔(1)塔顶的蒸汽出口(2)通过管线相连接塔顶冷凝器(11)，塔顶冷凝器(11)的冷凝液出口(10)通过管线与反应精馏塔(1)塔顶回流口(3)和轻组分料液出料口(13)相连接，塔顶冷凝器(11)的不凝气体出口(12)与后续工段相连接。
实施例1采用图1所示的装置制备1，1，2-三氯乙烷。
反应精馏塔(1)的结构参数反应精馏段有效高度为4米，提馏段有效高度为1米，原料1，2-二氯乙烷加料口和氯气加料口相差3.5米，提馏段侧线产品出口为提馏段中部，塔内径为0.05米，反应精馏段和提馏段采用θ环填料。反应精馏塔材质为304不锈钢将原料1，2-二氯乙烷和氯气分别持续通过1，2-二氯乙烷入口和氯气加料口送入反应精馏塔中部的主要反应区，反应精馏段上升的主要含1，2-二氯乙烷、低沸物蒸汽，经过塔顶冷凝器冷却后，大部分回流进入反应精馏塔内，极小部分作为轻组分料液出料，塔顶冷凝器排出的不凝气体用碱液吸收处理；反应压力为0.102MPa，加热釜温度为112～114℃，反应区的温度为80.5～83.2℃，塔顶温度为78.2～79.5℃；1，2-二氯乙烷的加料速度为0.12公斤/小时；1，2-二氯乙烷和氯气的摩尔比为1，2-二氯乙烷∶氯气＝1∶1.04；塔釜采用电加热，加热功率为1520W；在上述的操作条件下，连续反应53小时，选择率为93.5％，转化率为97.5％，提馏段侧线排出的产品1，1，2-三氯乙烷的重量浓度为98.1％。
实施例2采用与实施例1相同装置。
反应压力为0.104MPa，，加热釜的加热温度为112～116℃，反应区的温度为81.5～83.9℃，塔顶温度为77.5～80.5℃；1，2-二氯乙烷的加料速度为0.15公斤/小时；1，2-二氯乙烷和氯气的摩尔比为1，2-二氯乙烷∶氯气＝1∶1.1；塔釜采用电加热，加热功率为1650W；在上述的操作条件下，连续反应61小时，选择率为93％，转化率为96.2％，提馏段侧线排出的产品1，1，2-三氯乙烷的重量浓度为98.8％。
权利要求
1.一种制备1，1，2-三氯乙烷的装置，其特征在于，包括反应精馏塔(1)，该反应精馏塔(1)的塔顶设有蒸汽出口(2)和冷凝器(11)、回流口(3)、轻组分料液出料口(13)，中部设有1，2-二氯乙烷加料口(4)和氯气加料口(5)，提馏段(6)，提馏段设有侧线产品出口(9)，底部设有加热釜(7)，加热釜设有高废物料液出口(8)；与反应精馏塔(1)塔顶的蒸汽出口(2)通过管线相连接的塔顶冷凝器(11)，塔顶冷凝器(11)的冷凝液出口(10)通过管线与反应精馏塔(1)塔顶的回流口(3)和轻组分料液出料口(13)相连接，塔顶冷凝器(11)的气相出口(12)与后续工段相连接；氯气加料口(5)以上部分为反应精馏段，以下部分为提馏段。
2.采用权利要求1所述的反应精馏装置制备1，1，2-三氯乙烷的方法，其特征在于，包括如下步骤将原料1，2-二氯乙烷和氯气分别持续通过1，2-二氯乙烷加料口和氯气加料口送入反应精馏塔中部的主要反应区，反应精馏段上升的主要含有1，2-二氯乙烷及低沸物蒸汽，经过塔顶冷凝器冷却后，大部分回流进入反应精馏塔内，小部分作为轻组分料液排出，避免反应精馏塔内低沸物的结累，回流比取决于反应副产低沸物的量，塔顶冷凝器的气相出口排出不凝气体和由反应产生的氯化氢以及未反应完全的氯气送往后处理工段。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，塔顶反应压力为0.1～0.15Mpa。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，加热釜温度为塔底物料的沸点温度。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，反应精馏区的温度为80～90℃。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，塔顶温度为75～83℃。
7.根据权利要求2～6任一项所述的方法，其特征在于，1，2-二氯乙烷和氯气的摩尔比为1，2-二氯乙烷∶氯气＝1∶1.0～1.1。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，反应精馏区的温度和塔顶温度是通过原料1，2-二氯乙烷、氯气的加料速度以及塔釜的加热量进行控制。
全文摘要
本发明公开了一种制备1，1，2－三氯乙烷的装置和方法。装置包括反应精馏塔(1)和塔顶冷凝器(11)。将原料1，2－二氯乙烷和氯气分别持续通过1，2－二氯乙烷加料口和氯气加料口送入反应精馏塔，反应精馏段(氯气入口出以上)上升的主要含1，2－二氯乙烷蒸汽，经过塔顶冷凝器冷却后，冷凝液大部分回流进入精馏塔内，小部分作为轻组份料液经排出口(13)排出，避免反应精馏塔内低沸物的结累，不凝气体和由反应产生的氯化氢以及少量未反应完的氯气经冷凝器气相出口(12)送往后处理工段。本发明的方法，选择率为88～97％，转化率大于90％，提馏段侧线出口产品1，1，2－三氯乙烷的重量浓度为97％以上，能够满足工业化生产的要求。
文档编号C07C17/383GK1762935SQ200510029868
公开日2006年4月26日 申请日期2005年9月22日 优先权日2005年9月22日
发明者袁向前, 胡妹华, 宋宏宇, 袁茂全, 余娟 申请人:上海氯碱化工股份有限公司, 华东理工大学