专利名称：一种连续生产氯代正丁烷的方法
技术领域：
本发明属有机合成工艺，涉有一种以正丁醇、氯化氢气体为原料连续生产氯代正丁 垸的方法。
背景技术：
中国发明专利CN91105072.8公开了 "一种生产氯代正丁垸的方法"，其以正丁醇 和盐酸为原料、不外加催化剂、常压下连续生产氯代正丁烷，正丁醇和浓度为30-31% 的工业盐酸于釜中温度为卯-105'C的反应釜中、沸腾下反应，生成的氯代正丁烷、水、 部分未反应的正丁醇和少量盐酸一起蒸出，冷凝后进入恒沸蒸馏塔，控制恒沸蒸馏塔中 混合物温度为70-80°C，塔顶温度为68± rC，蒸出的共沸物经分离、水洗后进入精馏 塔精制；恒沸蒸馏塔塔底混合在塔釜中分为两层，上层未反应的正丁醇和酸性水返回反 应釜，下层大量的水和正丁醇以及少量的盐酸进入共沸器，在共沸点时，蒸出组成为大 量正丁醇和少量水的共沸物返回反应釜，共沸器底部排出污水。
本工艺由反应段、分离段、精制段、丁醇回收段组成，反应段的单程反应率低，仅 为20%左右，存在重复加热过程，原料单耗、能耗偏高，吨产品消耗正丁醇0.95吨， 盐酸3吨，蒸汽7.6吨，电力200kwh，不符合节能、减排、降耗的绿色环保生产要求。 另外，该工艺采用的原料盐酸中含有70%左右的水，在生产过程中需要使之从常温升高 到反应温度，而且在其它工序中也会有相应的蒸汽、电力等消耗，反应工序要浪费蒸汽 约3.5吨/吨产品，蒸馏工序要浪费蒸汽约1.5吨/吨产品，回收正丁醇工序要浪费蒸汽约 0.8吨/吨产品，冷却水循环、物料流转等方面的电力消耗约浪费140kwh/吨产品，在其 分水过程中大量的正丁醇等有机物(约45%)溶解其中，回收正丁醇时有一定量的过程 损耗；在实际运行过程中，共沸器塔底的分水，有大量的酸(大于20%)无法回收反应 体系，过量消耗达到每吨产品浪费氯化氢气体约0.72吨，需要用2.5吨消石灰中和废水。
发明内容
本发明正是为了克服上述不足，提供一种原料消耗低、能耗少、污水少，产品中含 醇、醚、酸量极低、产品纯度高，不外加催化剂常压下的连续生产氯代正丁烷的方法。 主要创新在于采用氯化氢气体替代30%的盐酸，可以减少大量的蒸汽消耗；将背景技术 中的反应段和分离段合二为一，减少生产环节，縮短了工艺流程，降低丁醇的单耗；采 用共沸移水技术，利用正丁醇和水共沸的特点，使反应生成的水共沸出反应体系，通过分水器分水，回收量较小，有机物损耗低，尤其浪费的氯化氢很少，产生的废水少。
具体是这样实施的 一种连续生产氯代正丁垸的方法，其特征在于工艺由反应蒸馏 段、正丁醇回收段、水洗精馏段组成
(1) 反应蒸馏段中，合成反应釜上出口直接安装一蒸馏塔，氯化氢气体通过气体 分布器由合成反应釜底部通入，正丁醇从蒸馏塔下部淋入，在共沸温度时，蒸馏塔顶部 共沸物经冷却后进入水洗精馏段，通过水洗釜水洗后由精馏塔精馏，再于干燥塔中干燥 后包装；
(2) 连续反应生成的水、正丁醇、二丁醚共沸物通过反应蒸馏段的蒸馏塔中下部 出口进入正丁醇回收段中的分水器，分水后回到合成反应釜；
(3) 分水器底部得到的水相，经汽提回收塔回收其中的少量有机物回到合成反应 釜继续反应，大量的水经中和釜中和后进入污水处理池。
反应蒸馏段中蒸馏塔顶温度控制在68士rc，蒸出的共沸物中氯代正丁烷含量高于
92%(重量)，正丁醇含量低于4% (重量)，蒸馏塔中下部出口温度控制在72士2。C，使 反应生成水转移出反应体系，并保持反应体系中的物料平衡。采用气体分布器从合成反 应釜底部通入氯化氢气体，可以确保反应持续进行，为了防止氯化氢气体上溢出反应体 系，采用蒸馏塔下部淋入正丁醇的技术，使正丁醇与上溢的氯化氢气体充分接触、溶解 并返回反应体系，确保反应过程连续稳定。
本发明利用共沸水技术，使反应生成的水共沸出反应体系，通过分水器分水，每吨 产品分出0.2吨水，其中仅含有正丁醇约12%，氯化氢约9%，回收量较小，有机物损 耗低，浪费的氯化氢很少，每吨产品仅为0.02吨，折合30%盐酸0.06吨，只需要0.062 吨85%消石灰中和废水，每吨产品减少废水2.3吨。
从反应蒸馏段出来的氯代正丁烷含量达到96%以上，正丁醇含量小于4%， 二丁醚 含量小于0.1%，蒸馏产品水洗后可以洗脱其中的正丁醇，正丁醇含量低于是0.2%以下， 再通过精馏塔精馏后，产品纯度达到99.5%， 丁醇含量低于0.05%， 二丁醚含量低于 0.01%，符合各类用途的氯代正丁烷产品质量要求。
正丁醇回收段中的汽提塔(理论塔板数大于5)，塔底通入蒸汽，塔顶淋入正丁醇 回收段分水器分出的水相及水洗精馏段的水洗水，保持塔顶温度不低于IO(TC，确保塔 底水中有机物低于0.08%，塔底水经冷却后进入中和釜，用等当量的消石灰中和后沉降 进入污水管网。
本发明所述的方法由反应蒸馏段、正丁醇回收段、水洗精馏段组成，在反应蒸馏段， 按摩尔比为0.9-1:1的氯化氢和正丁醇连续地加入合成反应釜中，生成氯代正丁烷和水， 用过量的正丁醇将反应生成水共沸带出反应体系，从蒸馏塔中下部收集冷却，冷却后分 去定量的水，TH丁醇等有机物回流到反应体系继续反应，蒸馏塔顶溜出的氯代正丁垸粗 产品，经水洗、精馏得到99.5%以上的产品，从反应段分水器分出的水及水洗用水经汽 提段回收正丁醇，所回收的正丁醇回到反应蒸馏段继续反应。本方法生产1吨99.5%的氯代正丁烷所需要的单位消耗控制在正丁醇低于0.86吨， 氯化氢气体1.8吨，蒸汽1.8吨，电力60kwh，所形成的COD低于0.001吨；整个工艺 过程中排出的污水减少了 80%，能源消耗减少了 80%，得到的产品含氯代正丁烷高于 99.5% (重量)，正丁醇低于0.02% (重量)，二丁基醚低于0.01% (重量)。
附图为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
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一种连续生产氯代正丁烷的方法，工艺由反应蒸馏段、正丁醇回收段、水洗精馏段 组成
(1) 反应蒸馏段中，合成反应釜1上出口直接安装一蒸馏塔，氯化氢气体通过气 体分布器由合成反应釜底部通入，正丁醇从蒸馏塔下部淋入，氯化氢和正丁醇按寧尔比 为0.9-1:1连续地加入合成反应釜中，反应蒸馏段中蒸馏塔顶温度控制在68土rC，在共 沸温度时，蒸馏塔顶部2共沸物经冷却后进入水洗精馏段，通过水洗釜5水洗后由精馏 塔6精馏，再于干燥塔7中干燥后包装；
(2) 连续反应生成的水、正丁醇、二丁醚共沸物通过反应蒸馏段的蒸馏塔中下部 出口 3进入正丁醇回收段中的分水器4，分水后回到合成反应釜，蒸馏塔中下部出口温 度控制在72±2°C;
(3) 分水器4底部得到的水相，经汽提回收塔8回收其中的少量有机物回到合成 反应釜继续反应，大量的水经中和釜9中和后进入污水处理池10，正丁'醇回收段中的汽 提塔8，塔底通入蒸汽，塔顶淋入正丁醇回收段分水器分出的水相及水洗精馏段的水洗 水，保持塔顶温度不低于IO(TC，塔底水中有机物低于0.08%。'
权利要求
1. 一种连续生产氯代正丁烷的方法，其特征在于工艺由反应蒸馏段、正丁醇回收段、水洗精馏段组成(1)反应蒸馏段中，合成反应釜上出口直接安装一蒸馏塔，氯化氢气体通过气体分布器由合成反应釜底部通入，正丁醇从蒸馏塔下部淋入，在共沸温度时，蒸馏塔顶部共沸物经冷却后进入水洗精馏段，通过水洗釜水洗后由精馏塔精馏，再于干燥塔中干燥后包装；(2)连续反应生成的水、正丁醇、二丁醚共沸物通过反应蒸馏段的蒸馏塔中下部出口进入正丁醇回收段中的分水器，分水后回到合成反应釜；(3)分水器底部得到的水相，经汽提回收塔回收其中的少量有机物回到合成反应釜继续反应，大量的水经中和釜中和后进入污水处理池。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于反应蒸馏段中蒸馏塔顶温度 控制在68 ± TC ，蒸馏塔中下部出口温度控制在72 ± 2°C 。
3. 根据权利要求l、 2所述的方法，其特征在于正丁醇回收段中的汽提 塔，塔底通入蒸汽，塔顶淋入正丁醇回收段分水器分出的水相及水洗精馏段 的水洗水，保持塔顶温度不低于IO(TC，塔底水中有机物低于0.08%。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于反应蒸馏段，氯化氢和正丁 醇按摩尔比为0.9-1:1连续地加入合成反应釜中。
全文摘要
一种连续生产氯代正丁烷的方法，属有机合成工艺，工艺由反应蒸馏段、正丁醇回收段、水洗精馏段组成，工艺中原料采用氯化氢气体替代30％的盐酸，将反应段和分离段合二为一，采用共沸移水技术，生产1吨99.5％的氯代正丁烷所需要的单位消耗控制在正丁醇低于0.86吨，氯化氢气体1.8吨，蒸汽1.8吨，电力60kwh，所形成的COD低于0.001吨，整个工艺过程中排出的污水减少了80％，能源消耗减少了80％，得到的产品含氯代正丁烷高于99.5％(重量)，正丁醇低于0.02％(重量)，二丁基醚低于0.01％(重量)。
文档编号C07C19/01GK101475440SQ20091002892
公开日2009年7月8日 申请日期2009年1月20日 优先权日2009年1月20日
发明者周卫强 申请人:宜兴市昌吉利化工有限公司