专利名称：催化氯化法生产三氯乙醛新工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种中间体化工原料的生产工艺，具体说是一种催化氯化法生产三氯乙醛新工艺。
三氯乙醛是一种化学工业中最基本的中间体化工原料，用途很广。主要用于制造农药杀虫剂，如敌百虫、敌敌畏，除草剂三氯乙醛脲，医药上用于生产氯霉素、合霉素、催眠剂水合三氯乙醛等，还可用于生产二甲基甲酰胺、氯仿等其它有机原料。
三氯乙醛生产工艺路线有乙醇氯化法和乙醛氯化法。国外一般以乙醛氯化法路线为主，氯化过程中也采用三氧化二锑(Sb2O3)、氯化氢+氯化钙水、三氯化锑等作为催化剂，三氯乙醛收率约72～80％。而国内一般以乙醇为原料，在阶梯式或塔式设备中进行连续氯化，反应过程中没有使用催化剂，因而生产三氯乙醛(100％)，每吨耗95％乙醇高达500～560kg，三氯乙醛收率仅约58.6～65.6％(其理论消耗95％乙醇328kg)。近40年来，国内生产三氯乙醛的技术工艺十分落后，其行业协会也多次组织国内生产厂家，齐心协力，筹备资金技术，刻苦攻关。二十多年来，从过去49％的收率提高到65％，技术上前进了一大步，但距理论收率还有较大差距。其原因在于，现有三氯乙醛生产工艺的反应过程中，不可避免产生大量氯乙烷副产物，中间体氯油中还含有未氯化完全的一氯水合乙醛、二氯水合乙醛、一氯乙醛半缩醛，二氯乙醛半缩醛等半中间体。现有三氯乙醛工艺极大地阻碍了乙醇原料氯化完全，增加了三氯乙醛成品中杂质的含量，对提高后续产品如敌百虫的收率和质量增加困难。
本发明的目的在于克服现有三氯乙醛工艺中的不足，提供一种简便有效的生产三氯乙醛新工艺，优化完善技术设备条件，降低乙醇原料消耗，提高三氯乙醛成品质量和收率，增强其后续产品的市场竞争力。同时，大大降低原工艺中的副产物氯乙烷排放量，保护全人类的生态环境。
本发明的目的是这样实现的在国内现有阶梯式或塔式设备工艺中，乙醇和氯气的加料方式与分子比例1∶4.5仍维持不变，即乙醇从高位锅加入，氯气从低位锅加入，中位和低位锅冷却回流设备和工艺条件不变，但高位锅冷却面积要增加10～12m2，降低冷却回流温度至-15℃，以满足因乙醇加速氯化而产生大量热量后的冷却回收工艺要求。同时，氯化温度由原工艺指标60～110℃调整为70～95℃，催化剂采用稀硫酸及钠盐，按乙醇加入量的3～5％，从高位锅、中位锅、低位锅同步加入。最后得到含三氯乙醛70～76％、含酸4.5～5.5％的中间体氯油，此时氯油比重为1.580～1.595(20℃)。然后，将此氯油与浓硫酸按2∶1.5的重量比，投入蒸馏锅，加热回流1.5小时，经蒸馏脱水，收集沸程96～108℃正品三氯乙醛。
氯化反应总的化学反应式为 本发明的优点①投资少，见效快本发明要求增加部分管道及10～12m2冷却设备面积，同时，须降低盐水冷却温度。
②本发明只增加乙醇总量3～5％的催化剂。催化剂购价只有200～300元/吨，而使用催化剂后，加速了乙醇转化为三氯乙醛过程，提高了三氯乙醛收得率，降低原料成本。经测算，本工艺生产每吨100％三氯乙醛，可降低95％的工业乙醇30～50kg，节约96～99％的氯气180～300kg，按目前市场价，乙醇4000元/吨，氯气2200元/吨计算，可节省成本516～860元/吨，大幅度降低三氯乙醛原料成本，增强其后续产品敌百虫、敌敌畏的市场竞争力，并发挥出良好的经济效益。
③本发明采用了稀硫酸及钠盐为催化剂，可以加速乙醇氯化，消除了原工艺中生产三氯乙醛含少量一氯乙醛和二氯乙醛杂质，中间体氯油含醛量可达73～76％，提高了三氯乙醛的质量及其后续产品质量与收率。经检测，本法生产的三氯乙醛含量达97.5～98％，敌百虫含量92～93％，收率提高2％。
④采用催化剂后，大幅度减少氯乙烷副产物排放量，极大地保护了自然生态环境，发挥出良好的社会环保效益。
下面结合附图
介绍二个实施例图I是本发明的工艺流程图。
实施例一1、备料按工业乙醇1000kg，催化剂稀硫酸及钠盐30kg，液氯(或氯气)6000kg备齐原料。
2、投料反应将工业乙醇和催化剂同时从反应设备的高位锅、中位锅、低位锅连续加入，再将氯气从反应设备的低位锅连续加入，使其在70～95℃条件下于高、中、低位锅连续氯化反应，反应过程中的冷却回流液进入本锅，气体进入上一反应锅，反应的最后尾气，经冷却回收乙醇等低沸点物料后，用水降膜吸收塔吸收制成31％的合格盐酸产品。
3、将合格的氯油存入氯油接受罐。
4、将氯油定量投入蒸馏锅，按2∶1.5重量比加入浓硫酸，加热回流1.5小时。
5、收集96～108℃沸程范围内的正品三氯乙醛。
6、收集完毕后，再收集108～135℃沸程范围的高沸物，待高沸物积累到2吨时，再投入蒸馏锅。此时只需加浓硫酸150kg，加热回流1小时，收集96～108℃沸程内的正品三氯乙醛，二次高沸物又集中处理。
7、产品三氯乙醛待用或装桶外销。
实施例二1、备料按工业乙醇1000kg，催化剂稀硫酸及钠盐50kg，氯气6000kg，备齐原料。
2、再经实施例I其余工艺，制备出三氯乙醛产品。
权利要求
1.催化氯化法生产三氯乙醛新工艺，包括备料，将所备原料中的工业乙醇从阶梯式或塔式反应设备的高位锅处加入，同时将氯气从反应设备的低位锅处加入，其乙醇与氯气的分子比例为1∶4.5，在60～110℃温度条件下，连续反应得到含三氯乙醛70～73％、含酸4.5～5.5％的中间体氯油，然后将氯油与浓硫酸按2∶1.5重量比投入蒸馏锅加热回流1.5小时，最后蒸馏回收96～108℃沸程范围内的三氯乙醛产品，其特征在于备料工序中除按原工艺标准备齐工业乙醇和氯气之外，还按工业乙醇重量的3～5％备齐由稀硫酸和钠盐组成的催化剂；在投料工序中，在投入工业乙醇和氯气的同时，将催化剂从反应设备的高、中、低位锅同步加入，使其在70℃～95℃的温度条件下连续氯化，氯油的终点比重为1.580～1.595(20℃)。
2.根据权利要求1所述催化氯化法生产三氯乙醛的新工艺，其特征在于在反应设备的高位锅或塔顶部增加10～12m2的冷却设备，使冷却回流温度保持在-15℃，以满足因加速乙醇氯化所产生的大量热量而带出低沸点物料冷却回收要求。
全文摘要
一种催化氯化法生产三氯乙醛新工艺,是在现有阶梯式或塔式设备工艺基础上,增加部分管道及设备,调整氯化反应温度,反应过程中,添加3～5%的催化剂,加速乙醇氯化反应速度,控制系统副反应,减少氯乙烷副产物生成量,消除中间体氯油中的一氯水合乙醛等半中间体。因此节约原料,降低生产成本,减少氯乙烷排放,保护了自然生态环境。提高了三氯乙醛及其后续产品质量和收率,增强产品的市场竞争力,适合以乙醇为原料生产三氯乙醛的厂家使用。
文档编号C07C45/29GK1388108SQ01114498
公开日2003年1月1日 申请日期2001年5月28日 优先权日2001年5月28日
发明者王光华 申请人:王光华